[发明专利]一种直流输电系统正向斜率控制策略的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电领域，具体涉及一种直流输电系统正向斜率控制策略的实现方法。

背景技术

直流输电系统等效电路如附图1所示，实际工程中，往往采用整流侧平波电抗器出口处电压电流表示系统伏安特性。额定工况下，整流侧运行于定电流控制，逆变侧运行于定最小关断角控制，系统额定工作点位N点。由于某种原因，整流侧电压不断下降，整流侧运行于定最小触发角控制，逆变侧运行于定电流控制，在接近于逆变器的定最小关断角控制和定电流控制曲线的过渡部分的某些电压水平，定最小触发角控制与逆变侧定电流和定最小关断角控制均有交点，控制方式的选择将发生混淆如图2所示。此时，两端电流调节器之间没有稳定的运行点，直流电流将在两个定值之间来回振荡。为了避免这一问题，经常在逆变器的定电流控制和定之间引入一个斜率为正的特性，如图3所示。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种直流输电系统正向斜率控制策略的实现方法，本发明提出了将正向斜率控制嵌套于系统中必须设置的定最小关断角控制之中，简化了控制策略的结构。

一种直流输电系统正向斜率控制策略的实现方法，所述方法采用的直流输电系统包括整流侧电源、依次串联的晶闸管阀、平波电抗器L_d、线路电阻R和线路电感L，线路对地电容C，比换相压降d_xr和d_xi；

其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

A、确定直流输电系统的约束函数；

B、建立正向斜率曲线伏安特性；

C、计算电流偏差引起的电压波动；

D、建立关断角与电流增量的关系；

E、建立关断角增量与电流增量的线性函数关系；

F、对约束函数进行归一化。

优选的，所述步骤A中，直流输电系统的约束函数包括整流侧平波电抗器出口处伏安特性，用下述表达式表示：

U_d＝U_d0rcosα-I_d·d_xr      ①；

所述整流侧平波电抗器出口处伏安特性用逆变侧参数表示为：

U_d＝U_d0icosγ-I_d(d_xi-R)    ②；

其中：U_d和I_d分别表示整流侧平波电抗器出口处电压和电流；α表示整流侧触发角；U_d0r表示整流侧理想空载电压；d_xr表示整流侧比换相压降；γ为直流输电系统关断角；U_d0i表示逆变侧理想空载直流电压；d_xi表示逆变侧比换相压降；U_d随I_d增大线性减小，线性变换的斜率由d_xr和d_xi决定。

优选的，所述步骤B中，所述正向斜率控制用于连接逆变侧定电流控制和定关断角控制，与定关断角控制的交点为额定工作点，记作N（I_dN，U_dN），与定电流控制的交点记作N₀（I_d0，U_d0），N和N₀在同一直线上，则线上任意一点（I_d，U_d）表示为：