[发明专利]一种本地直流电压反馈的多端柔性直流输电系统解耦控制方法

权利要求书

1.一种本地直流电压反馈的多端柔性直流输电系统解耦控制方法，其特征在于：所述解耦控制方法是在多端柔性直流输电系统所涉及电压源换流站控制器中引入其自身直流侧电压U_d负反馈，通过将所述系统中任意一个电压源换流站i的直流电压U_di的负反馈分别叠加到所述任意一个电压源换流站i的换流阀PWM调制信号的d轴分量和q轴分量中，对所述多端柔性直流输电系统进行解耦控制；

所述直流电压U_di的负反馈增益为K_di和K_qi，所述K_di和K_qi的整定公式为K_di、K_qi取值范围均为1％～200％(1)，2S为三角载波峰峰值，u_cdi0和u_cqi0分别为所述电压源换流站交流侧电压u_ci的d轴分量稳态值和q轴分量稳态值，U_di0为所述电压源换流站直流侧电压的稳态值。

2.如权利要求1所述的本地直流电压反馈的多端柔性直流输电系统解耦控制方法，其特征在于：对所述多端柔性直流输电系统进行解耦控制包括对所述多端柔性直流输电系统中与交流网络连接且采用有功无功控制的电压源换流站和与无源网络或风电场连接且采用交流电压控制的电压源换流站的控制。

3.如权利要求2所述的本地直流电压反馈的多端柔性直流输电系统解耦控制方法，其特征在于：对所述多端柔性直流输电系统中与交流网络连接且采用有功无功控制的电压源换流站的控制包括以下具体步骤：

①采用电压互感器和电流互感器测量所述交流网络接入点的交流电压u_si和交流电流i_si，并基于锁相环得到所述交流电压u_si同步相位；

②根据步骤①所得到的所述交流电压u_si同步相位进行派克变换得到所述交流电压u_si的d轴分量u_sdi和q轴分量u_sqi以及所述交流电流i_si的d分量i_sdi和q分量i_sqi；

③根据步骤②所得到的所述交流电压u_si和交流电流i_si的d轴分量和q轴分量，计算得到交流电网向所述电压源换流站注入的有功功率P及无功功率Q；

④将有功功率指令值P*与所述有功功率P进行比较并经比例积分控制器消除静态误差，从而得到有功电流参考值i_sdi*，将无功功率指令值Q*与所述无功功率Q进行比较并经比例积分控制器得到无功电流参考值i_sqi*；

⑤将所述有功电流参考值i_sdi*与所述交流电流d轴分量i_sdi进行比较并经比例积分控制器后取负，再与所述交流电流q轴分量i_sqi和直流电压U_di的负反馈以及所述交流电压d轴分量u_sdi正反馈叠加，其中，i_sqi的反馈增益为工频角速度ω与联结电抗器电感L之积，U_di的负反馈增益K_di，u_sdi正反馈增益为1，从而得到PWM调制信号d轴分量；

⑥将所述无功电流参考值i_sqi*与所述交流电流q轴分量i_sqi进行比较并经比例积分控制器后取负，再与所述交流电流d轴分量i_sdi和交流电压u_sqi正反馈以及所述直流电压U_di负反馈叠加，其中，i_sdi的反馈增益为工频角速度ω与联结电抗器电感L之积，U_di的负反馈增益K_qi，u_sqi正反馈增益为1，从而得到PWM调制信号q轴分量；

⑦将所述PWM调制信号d轴分量和q轴分量经派克反变换并与所述三角载波进行比较，得到所述与交流网络互联且采用有功无功控制的电压源换流站换流阀的开关控制信号。

4.如权利要求2所述的本地直流电压反馈的多端柔性直流输电系统解耦控制方法，其特征在于：对所述多端柔性直流输电系统中与无源网络或风电场连接且采用交流电压控制的电压源换流站的控制包括以下具体步骤：

①采用电压互感器和电流互感器测量所述无源网络接入点的交流电压u_si和交流电流i_si，并基于锁相环得到电网同步相位；

②根据步骤①所得同步相位进行派克变换得到所述无源网络接入点交流电压u_si的d轴分量u_sdi和q轴分量u_sqi以及所述无源网络交流电流i_si的d轴分量i_sdi和q轴分量i_sqi；

③将所述交流电压d轴分量u_sdi与所述交流电压u_si指令值d轴分量u_sdi*进行比较并经比例积分控制器消除其静态误差；然后将所述比例积分控制器输出量与所述交流电流q轴分量i_sqi和所述直流侧电压U_d的负反馈叠加，其中，所述q轴分量i_sqi的负反馈增益为工频角速度ω与联结电抗器电感L之积ωL，由所述整定公式(1)计算出所述直流侧电压U_di的负反馈增益K_di，从而得到PWM调制信号d轴分量；

④将所述交流电压q轴分量u_sqi与所述交流电压指令值的q分量u_sqi*进行比较并经比例积分控制器消除其静态误差；再与所述交流电流d轴分量i_sdi和所述直流电压U_di的负反馈叠加，其中，所述d轴分量i_sdi的负反馈增益为工频角速度ω与联结电抗器电感L之积ωL，由所述整定公式(1)计算出所述直流侧电压U_di的负反馈增益K_qi，从而得到PWM调制信号q轴分量；

⑤将所述PWM调制信号d轴分量和q轴分量经派克反变换并与所述三角载波进行比较，得到所述与无源网络或风电场连接的电压源换流站换流阀的开关控制信号。