[发明专利]一种区域间电网互联用VSC虚拟同步方法及其系统

权利要求书

1.一种区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，在受端换流器控制中，构造VSC直流电压与受端系统频率间的下垂特性，当受端电网受扰后，受端换流器为控制系统提供惯量支撑；在送端换流器控制中，通过测量送端电压波动与直流电流的波动计算受端交流系统的频率波动；通过模拟同步机的一次调频特性计算受端系统频率偏差调整送端换流器有功功率参考值，在受端电网受扰时，送端电网不依赖通讯为受端电网提供频率支撑，实现VSC虚拟同步。

2.根据权利要求1所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，受端换流器控制中，确定受端换流器直流电压V_DC2r和换流器交流线电压有效值V_Cr之间的关系，将调制比设置为恒定值；基于标称值定义，在标幺制下，确定直流电压和换流器交流电压关系；将受端换流器频率和直流电压按下垂关系进行人为耦合；推导RS-VSC的虚拟惯量常数H_C，根据RS-VSC换流器电压相位δ_C的控制律实现受端换流器无需PLL的同步控制。

3.根据权利要求2所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，RS-VSC换流器电压相位δ_C的控制律定义如下：

其中，ω_B为系统的基准角频率，f_C为换流器频率，f_C0为RS-VSC的换流器频率，δ_C0为。

4.根据权利要求2所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，受端换流器直流电压V_DC2r和换流器交流线电压有效值V_Cr之间的关系为：

其中，m_abc为换流器abc三相电压的调制比，不考虑三相不对称情况，有m_a＝m_b＝m_c＝m；V_DC2r与V_Cr均为有名值。

5.根据权利要求2所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，将受端换流器频率和直流电压按照下垂关系进行人为耦合如下：

V_DC2-V_DC20＝k_DC·(f_C-f_C0)

其中，k_DC为直流电压-频率的下垂系数；V_DC20为受端换流器侧的直流电压稳态值；f_C为换流器频率，f_C0为RS-VSC的换流器频率。

6.根据权利要求1所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，送端换流器控制中，受端交流系统的频率波动Δf_C计算如下：

其中，R为直流输电线路等值电阻；ΔI为直流电流波动；ΔV_DC1为直流电压波动。

7.根据权利要求1所述的区域间电网互联用VSC虚拟同步方法，其特征在于，SS-VSC的有功功率参考值P_S^*设置如下：

其中，k_f为SS-VSC的一次调频下垂系数；P_S0为SS-VSC设置的功率参考初始值，ΔP_S为系统动态期间SS-VSC功率参考修改值，f_C为换流器频率，f_C0为RS-VSC的换流器频率。