一种风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114977256A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202111570384.7(22)申请日2021.12.21(71)申请人长沙理工大学地址410015湖南省长沙市天心区赤岭路45号申请人全球能源互联网研究院有限公司(72)发明人李云丰许杰锋贺之渊(51)Int.Cl.H02J3/36(2006.01)H02J3/38(2006.01)H02J3/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称一种风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法(57)摘要本发明公开了一种风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，包括获取柔性直流换流站交流侧的瞬时电压并变换得到d轴和q轴电压；将d轴和q轴电压除以并联阻抗，模拟得到流经并联阻抗的d轴和q轴电流临时值；将d轴和q轴电流临时值进行限幅模拟得到流经并联阻抗的d轴和q轴电流最终值；将得到的流经并联阻抗的d轴和q轴电流最终值反向叠加至实际电流，计算得到输入电流内环控制器的电流；将得到的电流输入到现有的柔性直流换流站的控制系统中，从而实现次同步振荡的抑制；本发明算法简单可靠，易于实现，触发简单可靠，也不改变柔性直流换流站的稳态运行性能和调控目标，成本低廉、可靠性高且稳定性好。CN114977256ACN114977256A权利要求书1/3页1.一种风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，包括如下步骤：S1.获取柔性直流换流站交流侧的瞬时电压，并进行旋转坐标变换，得到d轴电压和q轴电压；S2.将步骤S1得到的d轴电压和q轴电压除以并联阻抗，模拟得到流经并联阻抗的d轴电流临时值和q轴电流临时值；S3.对步骤S2得到的流经并联阻抗的电流临时值进行限幅，从而模拟得到流经并联阻抗的电流最终值；S4.将步骤S3得到的流经并联阻抗的电流最终值反向叠加至实际电流，计算得到输入电流内环控制器的电流；S5.将步骤S4得到的电流输入到现有的柔性直流换流站的控制系统中，从而实现次同步振荡的抑制。2.根据权利要求1所述的用于风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，其特征在于步骤S1所述的获取柔性直流换流站交流侧的瞬时电压，并进行坐标变换，得到d轴电压和q轴电压，具体为获取柔性直流换流站交流侧的瞬时电压usa(t)、usb(t)和usc(t)，并采用Park坐标变换的方式，变换得到d轴电压usd(t)和q轴电压usq(t)；usa(t)为柔性直流换流站交流侧的A相瞬时电压，usb(t)为柔性直流换流站交流侧的B相瞬时电压，usc(t)为柔性直流换流站交流侧的C相瞬时电压。3.根据权利要求2所述的用于风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，其特征在于所述的获取柔性直流换流站交流侧的瞬时电压，并进行旋转坐标变换，得到d轴电压和q轴电压，具体采用如下算式计算得到d轴电压usd(t)和q轴电压usq(t)：式中usa(t)为柔性直流换流站交流侧的A相瞬时电压，usb(t)为柔性直流换流站交流侧的B相瞬时电压，usc(t)为柔性直流换流站交流侧的C相瞬时电压；θPLL为柔性直流换流站的锁相环输出相位值。4.根据权利要求3所述的用于风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，其特征在于步骤S2所述的将步骤S1得到的d轴电压和q轴电压除以并联阻抗ZP，其中并联阻抗ZP为电阻串接电容的形式以消除隔离直流分量，从而模拟得到流经并联阻抗只有振荡分量的电流临时值。在s域中，流经并联阻抗的电流临时值icomd_temp和icomq_temp可表示为：式中，s为拉普拉斯算子；icomd_temp(s)为流经并联阻抗的d轴电流临时值；icomq_temp(s)为流经并联阻抗的q轴电流临时值；usd(s)为柔性直流换流站交流侧的d轴电压s域值；usq(s)为柔性直流换流站交流侧的q轴电压s域值；ZP(s)为并联阻抗ZP的s域传2CN114977256A权利要求书2/3页递函数。5.根据权利要求4所述的用于风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，其特征在于步骤S3所述的对S2得到的流经并联阻抗的电流临时值进行限幅，从而得到流经并联阻抗的电流最终值，具体采用如下算式计算得到流经并联阻抗的电流最终值：式中icomd(s)为流经并联阻抗的d轴电流最终值；icomq(s)为流经并联阻抗的q轴电流最终值；为设定的限幅值，限幅值一般取额定电流的2％～10％，推荐取5％；含有(t)的物理量表示对应物理量在时域上的瞬时值。6.根据权利要求5所述的用于风电场经柔性直流并网送出的次同步振荡抑制方法，其特征在于步骤S4所述的将步骤S3得到的流经并联阻抗的电流最终值反向叠加至实际电流，计算得到输入电流内环控制器的电流，具体采用如下算式计算