[发明专利]用于实现风场频率响应的HVDC惯性同步控制方法

摘要

本发明公开了一种用于实现风场频率响应的HVDC惯性同步控制方法，包括受端换流站以及送端换流站的控制：借鉴同步机的电网同步机制，将HVDC母线电压等价为同步机转子频率，HVDC的调制度等价于同步机气隙磁链，该控制思想下，HVDC受端站将体现为具有母线电容真实惯量大小的同步机，在确保同步稳定的同时，实现母线电压与电网交流频率实时联动，再通过送端换流站的协作可以建立从岸上电网频率到海上风场交流频率的镜像映射，使风场能够及时得知岸上电网频率信息，进而大大提高风场惯量响应品质。与此同时，本发明控制下HVDC受端站还体现为电压源电气特性，克服电流源并弱网存在的稳定性问题，交流频率无失真镜像，具有很强的弱网稳定运行能力。

主权项

1.一种用于实现风场频率响应的HVDC惯性同步控制方法，适用于海上风电场并网的柔性直流输电，其特征在于：在受端换流站采用惯性同步控制方法，以电容直流电压以及无功功率作为参考量，控制受端换流站输出交流电压的频率与幅值，从而调节其并网功率，并实现电压源控制并网；其中：在受端换流站中，所述方法在现有虚拟同步控制基础上，以HVDC电容的惯量取代虚拟惯量，将HVDC母线电压等价为同步机转子频率，HVDC的调制度等价于同步机气隙磁链，使HVDC受端站体现为具有母线电容真实惯量大小的同步机，在确保同步稳定的同时，实现母线电压与电网交流频率的实时联动，即直流电压幅值会跟随电网频率的变化，除此之外，该控制下HVDC受端站还体现为电压源电气特性，克服电流源并弱网存在的稳定性问题；所述方法进一步在送端换流站采用频率镜像协调控制方法，即：在送端换流站中以电容直流电压以及交流侧电压幅值作为参考量，控制送端换流站输出交流电压的频率与幅值，从而维持风场侧交流电网稳定，便于风场接入；其中：所述方法在现有控制方法基础上，添加从直流电压到交流侧频率的映射，通过与所述受端换流站惯性同步控制方法的协作，将岸上交流电网的频率快速准确地反映到风场侧交流频率上，辅助风场参与频率响应。