一种抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法与流程

技术特征：

1.一种抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，所述方法用于抑制与柔性直流输电系统相连的火力发电机组的次同步振荡，其特征在于：

采用整流站交流母线电压的测量信号作为控制器的输入信号，将直流阻尼附加控制信号叠加在里层内环控制环节上。

2.一种抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，所述方法用于抑制与柔性直流输电系统相连的火力发电机组的次同步振荡，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)测量柔性直流输电系统整流站的交流母线电压，并通过锁相环节PLL获取交流母线电压相对于电网额定工频的频率偏差信号；

(2)将步骤(1)中得到的频率偏差信号作为输入信号，依次经过带通滤波、相位补偿、增益放大和限幅四个环节所组成的直流附加阻尼控制器后，得到的信号即为抑制次同步振荡的直流阻尼附加控制信号；

(3)测量整流站直流母线的直流电压，然后经过截止频率为10Hz的低频滤波器，滤掉直流电压中因次同步振荡引发的低频分量后输入至直流电压外环控制器，直流电压外环控制器输出信号即为内环d轴参考电流信号；

(4)将步骤(2)输出的直流阻尼附加控制信号与步骤(3)得到的内环d轴参考电流信号叠加作为电流内环控制器的输入信号，经过电流内环控制器得到柔性直流换流阀的触发控制信号；

(5)将步骤(4)中得到的柔性直流换流阀的触发控制信号输入至触发脉冲调制器，得到触发脉冲调制器的输出信号即为开通和关断换流阀的触发脉冲，该触发脉冲控制换流阀的开通关断最终生成附加的电磁转矩以抑制次同步振荡。

3.根据权利要求2所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

在步骤(1)中，所述频率偏差信号包括次同步频率信号和噪声、工频信号，其中，次同步频率为10Hz～40Hz。

4.根据权利要求2所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

步骤(2)中，所述的带通滤波是指：输入的频率偏差信号经过带通滤波后，能让其中的次同步频率分量信号通过，抑制频率偏差信号中的工频、噪声及其他频率信号。

5.根据权利要求4所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

带通滤波采用巴特沃斯带通滤波器，通带频率为7Hz～50Hz，即截止频率为：下限频率ω_c1＝7Hz，上限频率ω_c2＝50Hz。

6.根据权利要求2所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

在步骤(2)中，所述相位补偿是指采用2～4个(1+sT₁)/(1+sT₂)频域模型的超前滞后环节对经过带通滤波后的频率偏差信号进行相位补偿，其中；T₁、T₂分别为超前、滞后时间常数，s为拉氏算子。

7.根据权利要求6所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

在相位补偿环节中，需要补偿的相位角度φ采用时域仿真或现场试验测试的方法确定；之后，由以下公式确定超前和滞后时间常数：

$\left\{\begin{array}{c}a=\frac{T_2}{T_1}=\frac{1-sin\mathrm{\φ}}{1+sin\mathrm{\φ}}\\ T_1={\left({\mathrm{\ω}}_x\sqrt{a}\right)}^{-1}\\ T_2={\mathrm{aT}}_1\end{array}\right.$

其中，ω_x为所选择相位补偿的次同步频率信号；是从频率偏差中提取的次同步频率信号)φ为ω_x对应的需要补偿的相角；T₁、T₂分别为超前时间常数和滞后时间常数；s为拉氏算子。

8.根据权利要求2所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

在步骤(2)中，在增益放大环节，增益系数K取值为能够抑制次同步振荡的最小值，其范围在0.1～100之间。

9.根据权利要求2所述抑制次同步振荡的柔性直流附加控制方法，其特征在于：

在步骤(2)中，所述限幅环节，其取值范围通常为±10％倍的内环d轴额定值的。