CN113224775B - 柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，所述中高频振荡自适应抑制方法首先通过振荡频率检测装置检测振荡频率，然后调节柔性直流换流器电压前馈控制环节中的附加带阻滤波器参数进行振荡抑制；所述振荡频率检测装置根据换流器出口的三相电压测量值，基于多重滤波器形成的频率分布特性，快速检测振荡频率；所述检测振荡频率给定为带阻滤波器的中心频率，使得带阻滤波器可快速追踪系统振荡频率，进而通过调节带阻滤波器带宽和阻尼比等参数，实现自适应抑制中高频振荡的目的。本发明可以有效解决柔性直流输电系统的中高频振荡问题。

Description

柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法
技术领域
本发明属于直流输电技术领域，具体涉及一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法
背景技术
柔性直流输电技术因具有控制灵活、开关损耗低、无换相失败问题、输出波形好等优势，在新能源并网、异步电网互联、孤岛供电等方面得到了广泛应用。然而近年来柔直工程中出现了高频振荡现象，对系统的安全稳定运行造成了一定的危害。针对柔性直流输电系统中高频振荡问题，相关研究多针对于换流器宽频段阻抗特性的调整，调节范围广，无法针对特定频段进行调节，且振荡检测和抑制缺乏实时性，因此有必要提出一种适用于柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑方法。
本发明提出了一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法。在柔性直流换流器电压前馈控制环节附加带阻滤波器；根据换流器出口经工频陷波器滤除基波电压后的三相电压测量值，基于多重滤波器形成的频率分布特性，快速检测振荡频率；检测振荡频率给定为带阻滤波器的中心频率，使得带阻滤波器可快速追踪系统振荡频率，进而通过调节带阻滤波器带宽和阻尼比等参数。本发明可以有效解决柔性直流输电系统的中高频振荡问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，用以解决柔性直流输电系统中高频振荡问题。
为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于，所述中高频振荡自适应抑制方法通过振荡频率检测装置检测振荡频率，然后调节柔性直流换流器电压前馈控制环节中的附加带阻滤波器参数进行振荡抑制；所述中高频振荡自适应抑制方法包括如下步骤：
步骤1：将带阻滤波器附加在柔性直流换流器电压前馈控制环节。
步骤2：将换流器出口三相电压测量值输入振荡频率检测装置，获得振荡电压检测值；
步骤3：设定振荡检测电压触发值为Uk和有功偏差量ΔP，当有功功率检测值与额定值之差超过ΔP后，通过振荡电压检测值确定振荡检测频率。
步骤4：根据步骤3确定的振荡检测频率，给定振荡检测频率为带阻滤波器中心频率，并调节带阻滤波器带宽和阻尼比等参数。
进一步的，所述步骤1中，带阻滤波器的初始中心频率为0。
进一步的，振荡频率检测装置包括工频陷波器与多重滤波通道。
进一步的，所述步骤2中，所述三相电压测量值首先经过工频陷波器滤除基波，进而将滤波后的信号同时输入多重滤波通道的N个滤波通道，N个滤波通道按照各自的中心频率，将输入信号进行Park变换到dq坐标系下，进而将d轴和q轴两个信号分别输入两个参数一致的低通滤波器，最后将滤波后的信号进行Park逆变换到三相坐标系下，得到N个滤波通道滤波后的三相电压检测值，并将N个滤波通道输出的A相电压检测值作为振荡电压检测值Ui(i＝1,2…N)。
进一步的，N个滤波通道的中心频率等间隔分布，N个滤波通道中，低通滤波器参数保持一致。
本发明的一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法的有益效果是：通过工频陷波器与多重滤波通道检测振荡频率，然后调节柔性直流换流器电压前馈控制环节中的附加带阻滤波器参数进行振荡抑制，进而改变柔直换流器特定频段的阻抗特性，抑制中高频振荡的发生。
附图说明
图1为柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法示意图。
图2为在电压前馈环节附加带阻滤波器的柔性直流输电系统控制框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明中的技术方案进行更清晰清楚地描述，需要强调的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是为了限制本发明的应用范围。
柔性直流输电系统中高频振荡自适应抑制方法示意图如图1所示，为了抑制由于控制环节延时导致的柔性直流输电系统中高频振荡的发生，本发明提供了一种柔性直流输电系统中高频振荡自适应抑制方法，在电压前馈环节附加带阻滤波器的柔性直流输电系统控制框图如图2所示。
所述控制方法包括如下步骤：
步骤1：将带阻滤波器附加在柔直换流器电压前馈控制环节，初始中心频率为0。
步骤2：将换流器出口三相电压测量值输入振荡频率检测装置，输入信号首先经过工频陷波器滤除基波，进而将滤波后的信号同时输入N个中心频率等间隔分布的滤波通道。N个滤波通道按照各自的中心频率，将输入信号进行Park变换到dq坐标系下，进而将d轴和q轴两个信号分别输入两个参数一致的低通滤波器，最后将滤波后的信号进行Park逆变换到三相坐标系下，得到N个滤波通道滤波后的三相电压检测值，并将滤波通道输出的A相电压检测值作为振荡电压检测值Ui(i＝1,2…N)。以通道i为例，通道i对应的中心频率为fi，即输入电压在通道i内进行Park变换得到dq轴电压为Udi和Uqi，其中，Park变换角θi＝2πfi，Udi和Uqi分别通过低通滤波器滤波，滤波后的电压Ud1i和Uq1i进行Park逆变换，逆变换角θi＝2πfi，即得到振荡检测电压值Ui。
步骤2：设定检测电压的触发限值为ΔU和有功波动触发限值ΔP，当有功功率波动超过ΔP后，振荡电压检测值首先达到ΔU的通道所对应的中心频率即为振荡检测频率。
步骤3：设定振荡检测电压触发值为Uk和有功偏差量ΔP，当有功功率检测值与额定值之差超过ΔP后，振荡电压检测值首先达到Uk的通道所对应的中心频率即为振荡检测频率。
步骤4：根据步骤3确定的振荡检测频率，给定振荡检测频率为带阻滤波器中心频率，并调节带阻滤波器带宽和阻尼比等参数。
上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。因此，本发明的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于，所述中高频振荡自适应抑制方法通过振荡频率检测装置检测振荡频率，然后调节柔性直流换流器电压前馈控制环节中的附加带阻滤波器参数进行振荡抑制；所述中高频振荡自适应抑制方法包括如下步骤：
步骤1：将带阻滤波器附加在柔性直流换流器电压前馈控制环节；
步骤2：将换流器出口三相电压测量值输入振荡频率检测装置，获得振荡电压检测值；
步骤3：设定振荡检测电压触发值为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和有功偏差量
Figure 609692DEST_PATH_IMAGE002
，当有功功率检测值与额定值之差超过
Figure DEST_PATH_IMAGE003
后，通过振荡电压检测值确定振荡检测频率；
步骤4：根据步骤3确定的振荡检测频率，给定振荡检测频率为带阻滤波器中心频率，并调节带阻滤波器带宽和阻尼比参数。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于，所述步骤1中，带阻滤波器的初始中心频率为0。
3.根据权利要求1或2所述的柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于：振荡频率检测装置包括工频陷波器与多重滤波通道。
4.根据权利要求3所述的柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于：所述步骤2中，所述三相电压测量值首先经过工频陷波器滤除基波，进而将滤波后的信号同时输入多重滤波通道的N个滤波通道，N个滤波通道按照各自的中心频率，将输入信号进行Park变换到dq坐标系下，进而将d轴和q轴两个信号分别输入两个参数一致的低通滤波器，最后将滤波后的信号进行Park逆变换到三相坐标系下，得到N个滤波通道滤波后的三相电压检测值，并将N个滤波通道输出的A相电压检测值作为振荡电压检测值
Figure 854728DEST_PATH_IMAGE004
(i=1,2,…,N)。
5.根据权利要求4所述的柔性直流输电系统的中高频振荡自适应抑制方法，其特征在于：N个滤波通道的中心频率等间隔分布，N个滤波通道中，低通滤波器参数保持一致。
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