[发明专利]应用于LCL型统一潮流控制器的扰动抑制方法和系统

说明书

本申请公开了一种应用于LCL型统一潮流控制器的扰动抑制方法和系统，涉及潮流变换器功率控制的技术领域，方法包括以下步骤：根据LCL型滤波器构建其串联侧变换器系统在s域的输入输出数学模型，并对所述输入输出数学模型进行降阶；对降阶后的输入输出数学模型进行线性空间变换，再通过状态观测器LESO对线性空间变换产生的扰动进行补偿；基于延时的频率特征设计相位超前环节；根据统一潮流控制器的潮流方程计算得到在静止坐标系下的电流指令值，并设计电流跟踪控制器以使得对电流指令值进行实时跟踪。本申请能够解决相关技术中谐波会影响串联侧变换器的输出电流质量的技术问题。

技术领域

本申请涉及潮流变换器功率控制的技术领域，特别涉及一种应用于LCL型统一潮流控制器的扰动抑制方法和系统。

背景技术

在有源配电网中，使用电力电子调控技术来提升用电品质和供电可靠性逐渐变得更为广泛。以统一潮流控制器UPFC(Unified Power Flow Controller)为例，其是电力电子型设备中的新型调控装置，能够柔性快速地调节线路的传输功率，提供可调的无功补偿，同时实现节点电压、线路过载和配电网网损控制，其接入有源配电网有益于提升系统的经济性和可靠性，而且与传统的机械式开关操作相比，UPFC响应快速且调节准确，为解决有源配电网运行问题提供了一种更为有效的调控方式。

然而，UPFC的并联侧变换器主要用来实现中间直流母线电容电压的稳定和支撑送端电压，串联侧变换器主要用来实现线路潮流的控制。就并联侧变换器的控制来说，其控制简单且成熟，串联侧变换器的控制常用L型滤波器。但是，该L型滤波器体积大且开关谐波的抑制能力差；电网或者可再生能源产生的电压并非为理想三相正弦电压，往往存在大量谐波，这些谐波会影响串联侧变换器的输出电流质量，进一步对线路中的用电设备产生谐波污染。

发明内容

本申请实施例提供一种应用于LCL型统一潮流控制器的扰动抑制方法和系统，以解决相关技术中谐波会影响串联侧变换器的输出电流质量的技术问题。

第一方面，提供了一种应用于LCL型统一潮流控制器的扰动抑制方法，包括以下步骤：

根据LCL型滤波器构建其串联侧变换器系统在s域的输入输出数学模型，并对所述输入输出数学模型进行降阶；

对降阶后的输入输出数学模型进行线性空间变换，再通过状态观测器LESO对线性空间变换产生的扰动进行补偿；

基于延时的频率特征设计相位超前环节；

根据统一潮流控制器的潮流方程计算得到在静止坐标系下的电流指令值，并设计电流跟踪控制器以使得对电流指令值进行实时跟踪。

一些实施例中，所述输入输出数学模型包括：

式(1)和(2)中，L₁表示变换器侧电感，L′₂＝L₂-(L_r+L_s)表示变压器侧电感L₂和线路电感(L_r,L_s)共同作用的等效电感，C_f表示滤波电容，δ_u＝u_s-u_r表示线路送端电压源u_s与受端电压源u_r之间的电压差，u_inv表示变换器输出电压，i₁表示变换器输出电流，ω_r和ω_ir分别表示系统的谐振频率和反谐振频率。

一些实施例中，对所述输入输出数学模型进行降阶后得到的降阶数学模型包括：

其中，对所述输入输出数学模型进行降阶的步骤还包括：