[发明专利]一种基于SVG的抑制次同步振荡控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及抑制次同步振荡控制方法，尤其涉及一种基于SVG的抑制次同步振荡控制方法和系统。

背景技术

近些年，我国新能源并网装机容量获得了快速增长，集中式并网、远距离输送的风电、光伏等新能源，在大规模接入高压直流HVDC输电系统后，因风电、光伏等发电电站中的光伏与风机快速独立的有源控制特性，易于引发输电与并网系统的次同步振荡，导致该类新能源难于接入电网，更可能使发电机组受损，甚至严重威胁电网安全运行。

现有的次同步振荡抑制方法主要有阻塞滤波器、利用SEDC/PSS实现的附加励磁阻尼控制以及利用SVC/SVG附加阻尼控制。附加阻尼控制方式可方便应用于新型无功补偿设备SVG上，其一般应用的基本原理是利用可采集的发电机组轴系振荡的机械或电气信号作为输入，通过SVG合适的控制策略输出补偿电流，使得SVG能够在系统次同步振荡处向系统提供一个电气正阻尼，该阻尼加上发电机轴的机械阻尼，使得系统整个阻尼大于零，从而实现次同步振荡抑制。

目前，光伏与风电等新能源并网电站均配备一定容量的无功补偿设备，但大部分SVC或SVG不具备次同步振荡抑制功能或抑制功能很有限，SVC补偿设备响应速度慢、电压特性差，而基于SVG的抑制次同步振荡的控制系统一般应用为基于转速反馈信号，一方面该结构往往无法在风电场或光伏电站等新能源并网系统获得该转速信号，或者该附加阻尼的振荡抑制仅针对电气与机械特定次同步频率，无法动态跟踪和调节，抑制效果很有限；另一方面，即使采用非转速电气信号作为输入，往往系统工程实施复杂，且无法对次同步及其互补频率信号实现宽频率范围的全面抑制效果。

发明内容

为解决上述问题的不足之处，本发明提供了一种基于SVG的抑制次同步振荡控制方法和系统，增强SVG振荡抑制效果、增加SVG次同步振荡抑制的频率范围适用性、降低振荡工程实施成本,有效抑制典型风电场或光伏发电等新能源并网系统存在的次同步振荡，提高系统运行稳定性与可靠性。

技术方案

一种基于SVG的抑制次同步振荡控制方法，其特征在于：利用对SVG并网点母线电压进行PLL锁相后获得的电压同步信号，将从SVG补偿母线或SVG所在系统公共连接PCC接入点采集的次同步振荡电流信号进行abc/dq坐标变换，滤波后提取含有次同步振荡信息的电流信号并进行相位校正与幅值补偿，获得次同步振荡抑制电流指令信号。

将所述次同步振荡抑制电流指令信号结合SVG运行模式下dq轴常规补偿电流指令信号，通过电流内环跟踪控制与限幅处理，生成进一步的次同步振荡抑制电流指令信号。

所述次同步振荡抑制电流指令信号进行SPWM调制后输出功率开关脉冲信号，根据所述功率开关脉冲信号，利用功率信号发生装置产生抑制次同步振荡的电流与功率。

进一步，本方法包括以下步骤：第一步，对从SVG补偿母线或SVG所在系统公共连接PCC接入点采集的次同步振荡电流信号进行从abc三相坐标系到dq两相旋转坐标系下的信号变换；第二步，针对第一步变换后dq轴下的信号，对d轴和q轴下分别设置一个低通滤波器进行滤波；第三步，针对第二步滤波后的信号，利用获得的SVG并网点母线电压的PLL锁相信号，对所述滤波后的信号进行从dq两相旋转坐标系到abc三相坐标系下的信号反变换；第四步，针对采集的次同步振荡电流信号与第三步变换后的信号，先进行加减处理，然后通过低通滤波器与比例相移器，提取含有次同步振荡信息的电流信号并进行相位校正与幅值补偿，经限幅处理后获得次同步振荡抑制电流指令信号。

所述第一步的从abc三相坐标系到dq两相旋转坐标系下的信号变换矩阵为：

其中，ωt为并网点母线电压进行PLL锁相后获得的电压同步信号的基波正序相角。

所述第三步的对滤波后的信号进行从dq两相旋转坐标系到abc三相坐标系下的信号反变换的变换矩阵为：