[发明专利]一种级联型混合直流逆变侧鲁棒控制方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种级联型混合直流逆变侧鲁棒控制方法、装置和系统，设置逆变侧低端VSC换流站中至少一个VSC逆变器为定电压控制、两个VSC逆变器为定功率控制；提升直流功率达到预先指定水平；获取定功率控制的两个VSC逆变器馈入的两区域电网交流发电机的转速差Δω；对转速差信号滤除高频噪声及直流分量，再对滤波后的信号进行鲁棒阻尼控制和速率限制后得到预先设置的附加有功信号，所述附加有功信号为定功率控制的VSC逆变器外送的有功功率P_add；将附加有功信号附加在定功率控制的VSC逆变器外环定功率控制环节中，本发明能抑制定功率控制的VSC逆变器所连接的交流系统中的低频振荡。

技术领域

本发明涉及高压直流输电混合直流技术领域，具体涉及一种级联型混合直流逆变侧鲁棒控制方法、装置和系统。

背景技术

典型的混合直流输电一般将两端常规直流的受端LCC(常规高压直流输电)换流站替换为VSC(电压源型换流器)换流站，以消除LCC作为逆变站的换相失败缺陷，同时提升受端系统的电压稳定性。近年来相关学者提出受端级联型混合直流输电技术，即将受端VSC扩展为多个VSC并联后再与高端LCC串联，同时低端VSC落点于不同区域电网，在增加混合直流系统传输功率的同时，其多落点结构也同时有利于工程的分期建设。与常规直流系统不同，白鹤滩受端系统采用级联型结构，使得其相关控制策略与常规点对点直流系统不同，尤其是低端VSC系统能够在受送端LCC电流指令控制的同时，独立分配各站的有功功率。在低端VSC直流采取主从控制的情况下，使得逆变侧直流附加控制成为可能。

另一方面，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。由于电网规模较大，我国低频振荡问题不时发生，其本质原因是由于发电机阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡。一般来说抑制低频振荡措施有安装电力系统稳定器(PSS)，设计柔性交流系统(FACTS)附加阻尼控制器，设计直流附加阻尼控制器等。但PSS仅对区域内低频振荡模式具有较好的效果，但是对区域间振荡模式难以抑制，且相关控制器设计的鲁棒性难以保证。而UPFC(统一潮流控制器)有功功率控制能力相对直流输电较弱，控制效果不如直流附加阻尼控制策略。常规直流附加控制器均设计在整流侧，无法考虑受端系统低频振荡抑制功能。同时常规直流采用点对点结构，一条直流仅能设计一个附加直流控制器，无法同时设计多个控制器抑制低频振荡。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种级联型混合直流逆变侧鲁棒控制方法、装置和系统，解决了常规直流附加控制器均设计在整流侧，无法考虑受端系统低频振荡抑制功能的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种级联型混合直流逆变侧鲁棒控制方法，包括步骤：

预先设置整流侧LCC换流站为定电流控制、逆变侧高端LCC换流站为定电压控制；设置逆变侧低端VSC换流站中至少一个VSC逆变器为定电压控制、两个VSC逆变器为定功率控制，并使得低端VSC换流站总功率与高端LCC换流站相等；

在满足上述设置后解锁直流，并提升直流功率达到预先指定水平；

在直流功率达到预先指定水平后，获取定功率控制的两个VSC逆变器馈入的两区域电网交流发电机的转速差Δω；对转速差信号滤除高频噪声及直流分量，再对滤波后的信号进行鲁棒阻尼控制和速率限制后得到预先设置的附加有功信号，所述附加有功信号为定功率控制的VSC逆变器外送的有功功率P_add；

将附加有功信号附加在定功率控制的VSC逆变器外环定功率控制环节中，以抑制定功率控制的VSC逆变器所连接的交流系统中的低频振荡。

进一步的，所述将附加有功信号附加在定功率控制的VSC逆变器外环定功率控制环节中，以抑制定功率控制的VSC逆变器所连接的交流系统中的低频振荡，包括：