[发明专利]一种MMC-HVDC系统扰动抑制方法、装置及介质

说明书

本发明公开了一种考虑子模块电压波动特性的基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统（Modular Multilevel Converter High Voltage Direct Current，MMC‑HVDC）扰动抑制方法，属于直流输电运行控制技术领域，有效增强了发生功率突变、非永久性故障等外界扰动时，MMC‑HVDC系统的动态特性，提高了MMC‑HVDC系统的抗外界干扰性能。本发明通过分析外界扰动与系统子模块电压波动特性的交互过程，提出了可以抑制外界扰动电流的附加控制环节，该环节附加在常规MMC‑HVDC系统控制中，改善了发生外界扰动时系统的内动态性能，有效减小系统暂态时的振荡过渡过程。所提方法无需附加任何电流/电压传感器，降低了系统设计投入成本，对提高MMC‑HVDC系统的动态响应特性具有指导意义。

技术领域

本发明属于基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(Modular MultilevelConverter High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)运行控制研究领域，更具体地，涉及一种考虑子模块电压波动特性的MMC-HVDC系统扰动抑制方法。

背景技术

近年来，随着全控型电力电子器件的发展，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(Modular Multilevel Converter High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)由于其高可控性和优异的输出性能在高压直流输电技术领域发挥了重要作用。国内外研究人员对MMC-HVDC系统的安全稳定运行展开了一系列的研究，主要集中在换流器的调制技术、桥臂相关的优化控制技术，以及系统层面的协调控制技术。

与传统二电平电压源换流器相比，MMC-HVDC包含数十甚至上百个级联子模块单元，外界扰动下其动态行为更加复杂。然而，常规MMC-HVDC控制策略包括交流电流控制和环流抑制策略，无法反应外界扰动对系统内动态的影响机制。虽然该方案因简单易于实现而被广泛采用，也被证明可以有效保证MMC-HVDC的稳定运行，但其抗干扰性能并不是十分令人满意，外部干扰或故障引起的运行状态突变可能导致系统响应特性欠佳，甚至发生不稳定的状况。总体来说，已有研究大多数从MMC-HVDC系统的故障穿越特性或阻尼增强特性入手来研究，对于系统暂态过程对内部子模块电压波动特性的影响及抑制讨论较少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够实现系统动态稳定性的提升的MMC-HVDC系统扰动抑制方法、装置及介质。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种MMC-HVDC系统扰动抑制方法，所述方法包括以下步骤：

实时采集MMC换流器相单元j整个桥臂的差模电压波动分量

将所述差模电压波动分量进行dq变换，分别获得d轴和q轴MMC换流器相单元j的差模电压波动分量和

将所述MMC换流器相单元j的差模电压波动分量和分别输入到观测方程中，得到集成电流的观测量和

将所述集成电流的观测量和分别经过扰动补充模块G_fd(s)和G_fq(s)后送入到MMC常规控制信号中，增强所述MMC-HVDC系统的抗外界干扰能力。

进一步的，所述观测方程包括：