[发明专利]一种基于比例谐振控制器的VSC-HVDC系统控制方法

权利要求书

1.一种基于比例谐振控制器的VSC-HVDC系统控制方法，其特征在于：采用双闭环结构，控制方式为PQ控制方式或UQ控制方式，PQ控制方式时，外环为有功外环和无功外环；UQ控制方式时，外环为电压外环和无功外环，外环控制均采用比例积分控制器，外环向内环提供电流参考值；内环为电流环，其控制器采用比例谐振控制器，并为相应的调制策略提供调制电压参考值。

2.根据权利要求1所述的控制方法，当采用PQ控制方式时，其特征在于:外环为定有功功率P控制和定无功功率Q控制，控制方式如下：

(1)测量换流器交流侧PCC点电网电压u_sa、u_sb、u_sc和相电抗器上流过的电流i_sa、i_sb、i_sc经过坐标变换得到其α、β轴分量u_sα、u_sβ和i_sα、i_sβ，并计算PCC点传输的有功功率P和无功功率Q；

(2)以有功功率P和有功功率参考值P_ref作为有功功率外环的输入信号，经过的比例积分控制器，得到d轴参考值i_sdref，再经过dq-αβ变换坐标，输出内环电流参考值i_sαref；

(3)以无功功率Q和无功功率参考值Q_ref作为无功功率外环的输入信号，经过的比例积分控制器，得到q轴参考值i_sqref，再经过dq-αβ变换坐标，输出内环电流参考值i_sβref；

(4)以i_sαref、i_sα作为有功功率电流内环的输入信号，经过的比例谐振控制器，再叠加上交流侧PCC点电网电压的α轴分量u_sα，得到换流器出口等效电压的α轴参考值u_cαref；

(5)以i_sβref、i_sβ作为无功功率电流内环的输入信号，经过的比例谐振控制器，再叠加上交流侧PCC点电网电压的β轴分量u_sβ，得到换流器出口等效电压的β轴参考值u_cβref；

(6)将u_cαref和u_cβref经αβ-abc坐标变换得到三相桥臂调制波参考电压u_aref、u_bref、u_cref，再经阀级控制得到VSC-HVDC桥臂的开关状态。

3.根据权利要求1所述的控制方法，当采用UQ控制方式时，其特征在于，外环为定直流电压U控制和定无功功率Q控制，控制方式如下：

(1)测量换流器交流侧PCC点电网电压u_sa、u_sb、u_sc和相电抗器上流过的电流i_sa、i_sb、i_sc经过坐标变换得到其α、β轴分量u_sα、u_sβ和i_sα、i_sβ，并计算PCC点传输的无功功率Q，并计算直流电压U_dc；

(2)以直流电压U_dc和直流电压参考值U_dcref作为直流电压外环的输入信号，经过的比例积分控制器，得到d轴参考值i_sdref，再经过dq-αβ变换坐标，输出内环电流参考值i_sαref；

(3)以无功功率Q和无功功率参考值Q_ref作为无功功率外环的输入信号，经过的比例积分控制器，得到q轴参考值i_sqref，再经过dq-αβ变换坐标，输出内环电流参考值i_sβref；

(4)以i_sαref、i_sα作为有功功率电流内环的输入信号，经过的比例谐振控制器，再叠加上交流侧PCC点电网电压的α轴分量u_sα，得到换流器出口等效电压的α轴参考值u_cαref；

(5)以i_sβref、i_sβ作为无功功率电流内环的输入信号，经过的比例谐振控制器，再叠加上交流侧PCC点电网电压的β轴分量u_sβ，得到换流器出口等效电压的β轴参考值u_cβref；

(6)将u_cαref和u_cβref经αβ-abc坐标变换得到三相桥臂调制波参考电压u_aref、u_bref、u_cref，再经阀级控制得到VSC-HVDC桥臂的开关状态。