[发明专利]VSC‑HVDC输电系统的稳定控制方法

摘要

本发明公开了一种VSC‑HVDC输电系统的稳定控制方法，主要包括虚拟阻感性阻抗稳定控制、输出电流前馈控制和电压电流双环控制三个部分。其中，虚拟阻感性阻抗稳定控制能校正整流站变换器的等效输出阻抗为正电阻，增强系统阻尼，可有效改善系统的稳定性，抑制VSC‑HVDC输电系统直流侧振荡；输出电流前馈控制可减小受端负荷功率突变对直流母线电压的影响，提升系统的暂态响应性能；直流电压外环采用比例积分控制，能无静差跟踪直流电压指令，并网电流内环采用同步旋转坐标系下的前馈解耦控制，能保证较低的并网电流畸变率。本发明可应用于VSC‑HVDC输电系统中整流站变换器的控制，能有效抑制VSC‑HVDC输电系统的直流侧振荡，并且不会影响逆变站变换器的动态性能。

主权项

一种VSC‑HVDC输电系统的稳定控制方法，适用于VSC‑HVDC输电系统中整流站变换器的控制，其特征在于，包括以下步骤：1)在每个采样周期的起始点，控制器启动A/D转换器，对整流站变换器的直流输出电流idcr、直流侧输出电压vdcr、三相并网电流ia、ib、ic和三相电网电压va、vb、vc分别进行采样，所有采样数据经A/D转换器转换后，通过并行接口送给控制器进行处理；2)控制器将步骤1)所采集得到的三相电网电压va、vb、vc送入锁相环，得到三相电网电压的相位角结合相位角对三相电网电压va、vb、vc和三相并网电流ia、ib、ic进行abc/dq坐标旋转变换，得到dq坐标系下三相电网电压的d轴和q轴分量vd、vq和三相并网电流的d轴和q轴分量id、iq；3)直流输出电流idcr经虚拟阻感性阻抗稳定控制，得到直流侧电压外环的参考指令4)将直流侧电压外环的参考指令和直直流侧输出电压vdcr相减得到误差值ev，将ev送入PI控制器，PI控制器的输出经限幅后，获得电压外环控制的电流幅值指令Iv*；5)通过输出电流前馈控制，计算输出电流前馈控制的电流幅值指令6)将电压外环控制的电流幅值指令Iv*和输出电流前馈控制的电流幅值指令Iff*相加合成并网电流q轴分量幅值指令并令并网电流d轴分量幅值指令为零；7)将并网电流q轴分量幅值指令d轴分量幅值指令分别与并网电流iq、id相减得到差值eiq、eid，通过前馈解耦控制，得到dq坐标系下SPWM调制信号的d轴和q轴分量Dq、Dd；8)对dq坐标系下的SPWM调制信号Dq、Dd进行dq/abc坐标旋转变换，得到abc坐标系下的SPWM调制波Da、Db、Dc；9)对SPWM调制波Da、Db、Dc和三角载波进行双极性调制，得出整流站变换器开关管的占空比信号，经整流站变换器的驱动电路，控制整流站变换器开关管的开通与关断。