[发明专利]双馈风机经柔直并网系统控制参数的优化方法及系统

权利要求书

1.一种双馈风机经柔直并网系统控制参数的优化方法，其特征在于，包括：

将双馈风机经柔直并网系统划分为三个子系统，分别建立所述子系统的状态方程；其中，所述三个子系统包括双馈风机子系统、柔性直流输电子系统和接口子系统；

所述双馈风机子系统的状态方程为：

其中，A_d为14×14的双馈风机状态矩阵，B_d为14×4的双馈风机输入矩阵，ΔX_d为双馈风机状态变量，ΔU_d为双馈风机输入变量，d/dt表示微分；

所述柔性直流输电子系统的状态方程为：

其中，A_m为15×15的柔性直流输电子系统状态矩阵，B_m为15×4的柔性直流输电子系统输入矩阵，ΔX_m为柔性直流输电子系统状态变量，ΔU_m为柔性直流输电子系统输入变量；

所述接口子系统的状态方程为：

其中，θ_m为柔直侧dq坐标系的相位，θ_pll为双馈风机侧锁相环dq坐标系的相位，x为并网点的电压和/或电流，下标d和q分别表示d轴和q轴分量，上标cd表示双馈风机侧锁相环dq坐标系分量，上标cm表示柔性直流输电系统侧锁相环dq坐标系分量，P_dm表示两个dq坐标系变量之间的转换矩阵；

根据所述状态方程确定所述双馈风机子系统和柔性直流输电子系统的输出方程，并根据所述状态方程和所述输出方程确定所述双馈风机子系统和柔性直流输电子系统的控制回路输入变量与输出变量之间的传递函数：

其中，通过对三个子系统的状态方程进行化简得到，用于表示控制回路输入变量与输出变量之间的关系，其中，G_d(s)表示双馈风机子系统输入输出变量之间的传递函数，G_d11、G_d12、G_d21、G_d22分别表示传递函数G_d(s)的左上角子矩阵、右上角子矩阵、左下角子矩阵、右下角子矩阵，G_m(s)表示柔性直流输电子系统输入输出变量之间的传递函数，G_m11、G_m12、G_m21、G_m22分别表示传递函数G_m(s)的左上角子矩阵、右上角子矩阵、左下角子矩阵、右下角子矩阵；ΔY_d1表示双馈风机子系统的控制回路输出变量，ΔY_m1表示柔性直流输电子系统的控制回路输出变量；ΔU_d1表示双馈风机子系统的控制回路输入变量；ΔU_m1表示柔性直流输电子系统的控制回路输入变量；

利用所述传递函数计算相对增益矩阵，并根据所述相对增益矩阵得到相应矩阵，所述相应矩阵用于表征不同控制回路之间的交互程度；其中，

所述相对增益矩阵Λ的计算公式为：

式中，G表示输入输出变量之间的传递函数，j为虚数单位，ω表示角频率，上标T表示转置，为Hadamard乘积；

将双馈风机子系统和柔性直流输电子系统化简后的输入输出变量之间的关系代入上述相对增益矩阵的计算公式，可得：

式中，相应矩阵H＝G_d12G_m12K₁₂K₂₁/[(G_d11+G_d12K₁₁)(G_m11+G_m12K₂₂)，用于表征两个子系统控制回路之间的交互程度；

利用蒙特卡洛法生成不同控制回路的控制参数组合，遍历计算所述控制参数组合的相应矩阵的F范数，得到相应矩阵的F范数最小的控制参数。