[发明专利]一种高压直流输电附加恒容阻尼控制方法

说明书

本发明公开了一种高压直流输电附加恒容阻尼控制方法，包括以下步骤：S1：采用二阶模型，确定同步发电机组的电气阻尼系数，同时确定高压直流输电整流侧交流系统的强弱和控制器参数对同步振荡阻尼特性；S2：根据系统阻尼消耗的暂态能量推导出有功和无功调制与系统阻尼间的相互关系，并根据有功和无功调制与系统阻尼间的相互关系，调制有功的附加阻尼控制器设计和调制无功的附加阻尼控制器的设计。本发明通过控制恒容阻尼控制器，有能够保证在保持换流站输送容量恒定的同时,充分利用换流站有功和无功调制能力,有效解决常规阻尼控制方式下有功调制量受限问题，有效的抑制高压直流输电情况下产生的底盘振荡问题。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体为一种高压直流输电附加恒容阻尼控制方法。

背景技术

高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能；同时在一些不适于用传统交流联接的场合，它也被用于独立电力系统间的联接，在一个高压直流输电系统中，电能从三相交流电网的一点导出，在换流站转换成直流，通过架空线或电缆传送到接受点，直流在另一侧换流站转化成交流后，再进入接收方的交流电网。

现有的高压直流输电在输电的过程中，会发生低频振荡，低频振荡会导致联络线上发生过流跳闸现象，不利于电力系统安全稳定运行的运行，因此需要设计一种压直流输电附加恒容阻尼控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流输电附加恒容阻尼控制方法，以解决上述背景技术中提出现有的高压直流输电在输电的过程中，会发生低频振荡，低频振荡会导致联络线上发生过流跳闸现象，不利于电力系统安全稳定运行的运行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压直流输电附加恒容阻尼控制方法，包括以下步骤：

S1：采用二阶模型，确定同步发电机组的电气阻尼系数，同时确定高压直流输电整流侧交流系统的强弱和控制器参数对同步振荡阻尼特性；

S2：根据系统阻尼消耗的暂态能量推导出有功和无功调制与系统阻尼间的相互关系，并根据有功和无功调制与系统阻尼间的相互关系，调制有功的附加阻尼控制器设计和调制无功的附加阻尼控制器的设计；

S3：根据根据有功、无功的控制规律确定恒容控制器参数，并对恒容阻尼控制器进行校准；

S4：与传统极点配置的小信号阻尼控制器进行对比分析。

优选的，所述步骤S2中系统阻尼消耗的暂态能量根据测定的交流电流、直流电力初始值和直流电电源初始值，通过微分方程求解系统阻尼系数的暂态量随时间的变化规律，根据阻尼系数的暂态量随时间的变化规律推导系阻尼关系。

优选的，所述步骤S2中有功的附加阻尼控制器设计包括以下步骤：a1：确定有功条件下的控制生成的有功、交流电压、角速度参考值、比例控制系数、积分控制系数和延迟时间；

a2：通过角速度的参考值与同步发电机实际垫角度之差乘以比例控制系数得到对应的换流站控制移相角；

a3：根据比例系数的变化确定系统阻尼系数的变化，确定有功调制下的附加阻尼控制器。

优选的，所述步骤S2中无功的附加阻尼控制器设计包括以下步骤：b1：确定无功条件下的控制生成的有功、交流电压、角速度参考值、比例控制系数、积分控制系数和延迟时间；

b2：通过角速度的参考值与同步发电机实际垫角度之差乘以比例控制系数得到对应的换流站控制的脉宽控制比；

b3：根据比例系数的变化确定系统阻尼系数的变化，确定无功调制下的附加阻尼控制器。

优选的，步骤S4的对比分析包括无附加阻尼控制、调制有功的附加阻尼控制、调制无功的附加阻尼控制。