CN114188965B - 基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法，该方法包括：步骤S1，于电压补偿控制环节通过测量得到联接变压器的阀侧电压、阀侧电流，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制环节所需的参考电压；步骤S2，利用三相‑正交变换器将阀侧电压、阀侧电流以及dq坐标变换的参考角转换为8路输出；步骤S3，利用电压外环控制环节将步骤S1和步骤S2的数据转换为电流内环参考值；步骤S4，利用电流内环控制环节将步骤S1‑步骤S3的数据转换为阀侧电压参考值。

Description

基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法
技术领域
本发明涉及海上风电技术领域，特别是涉及一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法。
背景技术
近年来海上风电发展迅速，风电规模不断扩大并逐渐向深远海领域发展。对于大规模远海岸的风力发电机组，采用直流送出方式比采用交流送出方式具有更高的技术经济性。柔性直流输电系统具有运行方式灵活、具备无源运行能力的特点，是实现远海风电送出的主要技术手段。
在海上风电柔直(柔性直流)送出系统中，海上柔直换流器通过孤岛控制模式可为风电场提供稳定的交流电压。在孤岛控制模式下柔直换流器一般采用U/f控制方法，对交流电压幅值和频率进行控制，控制目标可选取网侧电压(变压器原边)或阀侧电压(变压器副边)。随着风电规模的不断扩大，海上换流站需要采取多个联接变压器并联的接线方式，以图1所示的海上换流站拓扑进行分析，图1中多个风电场通过集电线路汇集连接于交流母线1处，再经过联接变压器组连接于交流母线2处，交流母线2与柔直换流器相连，联接变压器根据需求进行设计，可采取双绕组接线或三绕组接线方式。
对于采取多个联接变压器并联接线方式的海上换流站，若柔直换流器采取网侧交流电压控制方法，则需要在网侧布置多个电压测点，提升工程造价，此外，当联接变压器进行投切操作时，还可能要更换电压测点，对系统造成扰动；若柔直换流器采取阀侧电压控制方式可避免电压测点增多和测点切换等问题，但由于联接变压器产生的压降会使网侧交流电压偏离额定值。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法，通过对阀侧电压幅值和频率进行控制，避免了多个联接变压器并联带来的电压测点增多和测点切换问题，同时通过电压补偿算法对联接变压器产生的压降进行补偿，在系统正常运行工况下均能实现将网侧电压控制至额定值。
为达上述目的，本发明提出一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，包括：
电压补偿控制单元，用于通过测量联接变压器的阀侧电压(Vc)和阀侧电流(Ic)，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制单元所需的参考电压(Vdref)；
三相-正交变换器，用于将阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)和dq坐标变换的参考角(θ)转换为正序阀侧直轴电压正序阀侧直轴电流/>正序阀侧交轴电流/>正序阀侧交轴电压/>和负序阀侧直轴电压/>负序阀侧直轴电流/>负序阀侧交轴电流负序阀侧交轴电压/>传递给电压外环控制单元和电流内环控制单元作为输入参数；
电压外环控制单元，用于以所述三相-正交变换器输出的8路dq分量和电压补偿控制单元输出的参考电压(Vdref)为输入参数分别对正序电压和负序电压进行控制以分别得到正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
电流内环控制单元，用于通过解耦控制分别使正序阀侧电流和负序阀侧电流跟踪正序和负序电流参考值，并输出正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值/>负序阀侧直轴电压参考值/>负序阀侧交轴电压参考值/>
优选地，所述电压补偿控制单元具体用于：
根据联接变压器的接线形式，采用单台变压器等效电抗计算公式计算得到单台变压器的等效电抗；
根据联接变压器组的实际运行状况，采用联接变压器组等效阻抗计算公式得到联接变压器组的等效阻抗；
测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流，根据压降补偿公式对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值，即对联接变压器产生的压降进行补偿，从而使网侧电压等于额定值。
优选地，当联接变压器采用双绕组接线方式时，所述单台变压器等效电抗计算公式为：
其中，XT为单台变压器的等效电抗，VS％为短路电压百分数，VN为阀侧额定电压，SN为单台变压器额定容量。
优选地，当联接变压器采用双绕组接线方式时，假设共有k台联接变压器处于运行状态，联接变压器组等效阻抗计算公式为：
优选地，当联接变压器采用三绕组接线方式时，所述单台变压器的不同绕组的等效电抗计算公式如下：
其中，X′Ti为不同绕组的等效电抗，VSi％为不同绕组的短路电压百分数。
优选地，在三绕组接线方式时，单台变压器存在双绕组运行、单绕组运行和退出运行三种状态，不同状态下单台变压器的等效电抗XTi计算公式如下：
假设共有k台联接变压器处于运行状态，在三绕组接线方式时，联接变压器组的等效阻抗计算公式如下：
优选地，所述电压外环控制单元包括正序电压外环控制单元和负序电压外环控制单元，所述正序电压外环控制单元包括第一加法器(U1)、第二加法器(U2)、第一比例积分控制器(P1)和第二比例积分控制器(P2)，所述负序电压外环控制单元包括第三加法器(U3)、第四加法器(U4)、第三比例积分控制器(P3)和第四比例积分控制器(P4)，所述电压补偿控制单元的输出端连接至所述第一加法器(U1)的正输入端，所述三相-正交变换器的第一输出正序阀侧直轴电压连接至所述第一加法器(U1)的负输入端，所述三相-正交变换器的第四输出正序阀侧交轴电压/>连接至第二加法器(U2)的负输入端，三相-正交变换器的第五输出负序阀侧直轴电压/>连接至第三加法器(U3)的负输入端，三相-正交变换器的第八输出负序阀侧交轴电压/>连接至第四加法器(U4)的负输入端；第二加法器(U2)、第三加法器(U3)、第四加法器(U4)的正输入端接常数0，第一加法器(U1)、第二加法器(U2)、第三加法器(U3)、第四加法器(U4)的输出分别连接至第一比例积分控制器(P1)、第二比例积分控制器(P2)、第三比例积分控制器(P3)、第四比例积分控制器(P4)的输入端，第一比例积分控制器(P1)、第二比例积分控制器(P2)、第三比例积分控制器(P3)、第四比例积分控制器(P4)的输出端输出相应的参考值至所述电流内环控制单元。
优选地，所述电流内环控制单元包括正序电流内环控制单元和负序电流内环控制单元，所述正序电流内环控制单元包括第五加法器(U5)、第六加法器(U6)、第五比例积分控制器(P5)、第六比例积分控制器(P6)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第九加法器(U9)和第十加法器(U10)，所述负序电流内环控制单元包括第七加法器(U7)、第八加法器(U8)、第七比例积分控制器(P7)、第八比例积分控制器(P8)、第三电感(L3)、第四电感(L4)、第十一加法器(U11)和第十二加法器(U12)，所述三相-正交变换器的第一输出正序阀侧直轴电压连接至第九加法器(U9)的一正输入端，三相-正交变换器的第二输出正序阀侧直轴电流/>连接至第五加法器(U5)的负输入端和第一电感(L1)的一端，三相-正交变换器的第三输出正序阀侧交轴电流/>连接至第六加法器(U6)的负输入端和第二电感(L2)的一端，三相-正交变换器的第四输出正序阀侧交轴电压/>连接至第十加法器(U10)的正输入端，三相-正交变换器的第五输出负序阀侧直轴电压/>连接至第十一加法器(U11)的一正输入端，三相-正交变换器的第六输出负序阀侧直轴电流/>连接至第七加法器U7的负输入端和第三电感(L3)的一端，三相-正交变换器的第七输出负序阀侧交轴电流/>连接至第八加法器(U8)的负输入端和第四电感(L4)的一端，三相-正交变换器的第八输出负序阀侧交轴电压/>连接至第十二加法器(U12)的正输入端，第一比例积分控制器(P1)的输出端正序直轴电流内环参考值/>连接至第五加法器(U5)的正输入端，第二比例积分控制器(P2)输出端正序交轴电流内环参考值/>连接至第六加法器(U6)的正输入端，第三比例积分控制器(P3)的输出端负序直轴电流内环参考值/>连接至第七加法器(U7)的正输入端，第四比例积分控制器(P4)的输出端负序交轴电流内环参考值/>连接至第八加法器(U8)的正输入端；所述第五加法器(U5)、第六加法器(U6)、第七加法器(U7)、第八加法器(U8)的输出分别连接至第五比例积分控制器(P5)、第六比例积分控制器(P6)、第七比例积分控制器(P7)、第八比例积分控制器(P8)的输入端，第五比例积分控制器(P5)的输出端连接至第九加法器(U9)的负输入端，第六比例积分控制器(P6)输出端连接至第十加法器(U10)的一负输入端，第七比例积分控制器(P7)的输出端连接至第十一加法器(U11)的负输入端，第八比例积分控制器(P8)的输出端连接至第十二加法器(U12)的一负输入端，第一电感(L1)的另一端连接至第十加法器(U10)的另一负输入端，第二电感(L2)的另一端连接至第九加法器(U9)的另一正输入端，第三电感(L3)的另一端连接至第十二加法器(U12)的另一负输入端，第四电感(L4)的另一端连接至第十一加法器(U11)的另一正输入端。
为达到上述目的，本发明还提供一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，于电压补偿控制环节通过测量得到联接变压器的阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制环节所需的参考电压(Vdref)；
步骤S2，利用三相-正交变换器将阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)以及dq坐标变换的参考角(θ)转换为8路输出；
步骤S3，利用电压外环控制环节将步骤S1和步骤S2的数据转换为电流内环参考值即正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
步骤S4，利用电流内环控制环节将步骤S1-步骤S3的数据转换为阀侧电压参考值即正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值/>负序阀侧直轴电压参考值/>负序阀侧交轴电压参考值/>
优选地，步骤S1进一步包括：
S101，根据联接变压器组的接线方式和实际运行状况确定联接变压器组的阻抗ZT；
S102，测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流；
S103，根据压降补偿公式对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值。
与现有技术相比，本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路及方法通过对阀侧电压幅值和频率进行控制，避免了多个联接变压器并联带来的电压测点增多和测点切换问题，同时通过电压补偿算法对联接变压器产生的压降进行补偿，在系统正常运行工况下均能实现将网侧电压控制至额定值
附图说明
图1为海上换流站的拓扑图；
图2为本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路的电路结构图；
图3为本发明具体实施例中网侧电压和阀侧电压相量关系图；
图4为本发明具体实施例中三绕组变压器等效电抗图；
图5为本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图2为本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路的电路结构图。如图2所示，本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，包括：电压补偿控制单元10、三相-正交变换器(abc/dq)20、电压外环控制单元30和电流内环控制单元40。
其中，电压补偿控制单元10，用于通过测量联接变压器的阀侧电压Vc(交流母线2处电压)和阀侧电流Ic，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制单元30所需的参考电压Vdref。
以下对电压补偿控制单元10的电压补偿控制原理进行描述：以电流流向柔直换流器为正方向，系统正常运行时联接变压器的网侧电压和阀侧电压存在图3所示的相量关系，其中分别为网侧电压相量(折算到阀侧)、阀侧电压相量、阀侧电流相量和联接变压器组等效阻抗(折算到阀侧)。设/>和/>之间的相角差为/>则/>与/>之间相角为/>图3所示三角形内角为/>根据余弦定理可得：
当网侧电压幅值等于额定值VacN时，由公式(1)推导可得：
其中，Vcref、Ic、ZT分别为阀侧电压幅值参考值、阀侧电流幅值和联接变压器组等效阻抗幅值(均为标幺值，物理量及参数的相对值)。根据公式(2)对阀侧电压幅值进行控制，即可对联接变压器产生的压降进行补偿，从而使网侧电压等于额定值VacN。
在本发明中，变压器组等效阻抗可根据联接变压器组的接线方式和实际运行状况确定，具体计算方法如下：
1)联接变压器采用双绕组接线方式时，单台变压器的等效电抗(折算到阀侧)为：
式中，XT为单台变压器的等效电抗，VS％为短路电压百分数，VN为阀侧额定电压(有效值)，SN为单台变压器额定容量。
假设共有k台联接变压器处于运行状态，在三绕组接线方式时，联接变压器组的等效阻抗表达式(j为单位虚数)如式(4)所示。
2)联接变压器采用三绕组接线方式时，单台变压器的等效电抗图如图4所示，其中不同绕组的等效电抗(折算到阀侧)计算方法如下：
式中，X′Ti为不同绕组的等效电抗，VSi％为不同绕组的短路电压百分数。
根据实际情况，在三绕组接线方式时，单台变压器可能存在双绕组运行、单绕组运行和退出运行三种状态，不同状态下单台变压器的等效电抗XTi计算方法如下：
假设共有k台联接变压器处于运行状态，在三绕组接线方式时，联接变压器组的等效阻抗表达式如式(7)所示。
因此，在本发明具体实施例中，电压补偿控制单元10具体用于：
根据联接变压器的接线形式，采用公式(3)或公式(5)得到单台变压器的等效电抗；
根据联接变压器组的实际运行状况，采用公式(4)或公式(6-7)得到联接变压器组的等效阻抗；
测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流，然后根据公式(2)对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值。
三相-正交变换器(abc/dq)20，用于将阀侧电压Vc、阀侧电流Ic和dq坐标变换的参考角θ转换为正序阀侧直轴电压正序阀侧直轴电流/>正序阀侧交轴电流/>正序阀侧交轴电压/>和负序阀侧直轴电压/>负序阀侧直轴电流/>负序阀侧交轴电流/>负序阀侧交轴电压/>传递给电压外环控制单元30和电流内环控制单元40作为输入参数。
电压外环控制单元30由正序电压外环控制单元和负序电压外环控制单元组成，用于以三相-正交变换器(abc/dq)20输出的8路dq分量和电压补偿控制单元10输出的参考电压Vdref为输入参数分别对正序电压和负序电压进行控制以分别得到正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
电流内环控制单元40由正序电流内环控制单元和负序电流内环控制单元组成，用于通过解耦控制分别使正序阀侧电流和负序阀侧电流跟踪正序和负序电流参考值，并输出正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值/>负序阀侧直轴电压参考值负序阀侧交轴电压参考值/>
在本发明中，dq坐标变换的参考角为θ＝2πfNt(fN为系统额定频率)，稳态时因此根据式(2)得到的阀侧电压参考值Vcref＝Vdref。正序电压外环控制环节对正序阀侧电压进行控制得到正序电流内环参考值/>和/>负序电压外环控制环节以抑制负序电压为目的对负序阀侧电压进行控制，得到负序电流内环参考值/>和/>
具体地，正序电压外环控制单元由第一加法器U1、第二加法器U2、第一比例积分控制器(PI)P1和第二比例积分控制器(PI)P2组成；负序电压外环控制单元由第三加法器U3、第四加法器U4、第三比例积分控制器(PI)P3和第四比例积分控制器(PI)P4组成；正序电流内环控制单元由第五加法器U5、第六加法器U6、第五比例积分控制器(PI)P5、第六比例积分控制器(PI)P6、第一电感(ωL)L1、第二电感(ωL)L2、第九加法器U9和第十加法器U10组成；负序电流内环控制单元由第七加法器U7、第八加法器U8、第七比例积分控制器(PI)P7、第八比例积分控制器(PI)P8、第三电感(ωL)L3、第四电感(ωL)L4、第十一加法器U11和第十二加法器U12组成。
较佳地，L1＝L2＝L3＝L4，大小为柔直换流器桥臂电感值的一半。
阀侧电压Vc和阀侧电流Ic连接至电压补偿控制单元10的输入端，电压补偿控制单元10的输出端即参考电压Vdref连接至第一加法器U1的正输入端，阀侧电压Vc、阀侧电流Ic和参考角θ连接至三相-正交变换器(abc/dq)20的输入端；
三相-正交变换器(abc/dq)20的第一输出正序阀侧直轴电压连接至第一加法器U1的负输入端和第九加法器U9的一正输入端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第二输出正序阀侧直轴电流/>连接至第五加法器U5的负输入端和第一电感(ωL)L1的一端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第三输出正序阀侧交轴电流/>连接至第六加法器U6的负输入端和第二电感(ωL)L2的一端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第四输出正序阀侧交轴电压/>连接至第二加法器U2的负输入端和第十加法器U10的正输入端；
三相-正交变换器(abc/dq)20的第五输出负序阀侧直轴电压连接至第三加法器U3的负输入端和第十一加法器U11的一正输入端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第六输出负序阀侧直轴电流/>连接至第七加法器U7的负输入端和第三电感(ωL)L3的一端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第七输出负序阀侧交轴电流/>连接至第八加法器U8的负输入端和第四电感(ωL)L4的一端，三相-正交变换器(abc/dq)20的第八输出负序阀侧交轴电压/>连接至第四加法器U4的负输入端和第十二加法器U12的正输入端；
第二加法器U2、第三加法器U3、第四加法器U4的正输入端接常数0；
第一加法器U1、第二加法器U2、第三加法器U3、第四加法器U4的输出分别连接至第一比例积分控制器(PI)P1、第二比例积分控制器(PI)P2、第三比例积分控制器(PI)P3、第四比例积分控制器(PI)P4的输入端，第一比例积分控制器(PI)P1的输出端正序直轴电流内环参考值连接至第五加法器U5的正输入端，第二比例积分控制器(PI)P2输出端正序交轴电流内环参考值/>连接至第六加法器U6的正输入端，第三比例积分控制器(PI)P3的输出端负序直轴电流内环参考值/>连接至第七加法器U7的正输入端，第四比例积分控制器(PI)P4的输出端负序交轴电流内环参考值/>连接至第八加法器U8的正输入端；
第五加法器U5、第六加法器U6、第七加法器U7、第八加法器U8的输出分别连接至第五比例积分控制器(PI)P5、第六比例积分控制器(PI)P6、第七比例积分控制器(PI)P7、第八比例积分控制器(PI)P8的输入端，第五比例积分控制器(PI)P5的输出端连接至第九加法器U9的负输入端，第六比例积分控制器(PI)P6输出端连接至第十加法器U10的一负输入端，第七比例积分控制器(PI)P7的输出端连接至第十一加法器U11的负输入端，第八比例积分控制器(PI)P8的输出端连接至第十二加法器U12的一负输入端；
第一电感(ωL)L1的另一端连接至第十加法器U10的另一负输入端，第二电感(ωL)L2的另一端连接至第九加法器U9的另一正输入端，第三电感(ωL)L3的另一端连接至第十二加法器U12的另一负输入端，第四电感(ωL)L4的另一端连接至第十一加法器U11的另一正输入端；
第九加法器U9的输出端即正序阀侧直轴电压参考值第十加法器U10的输出端即正序阀侧交轴电压参考值/>第十一加法器U11的输出端即负序阀侧直轴电压参考值第十二加法器U12的输出端即负序阀侧交轴电压参考值/>经过dq/abc反变换后连接至后续调制波生成环节。
图5为本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法的步骤流程图。如图5所示，本发明一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，于电压补偿控制环节通过测量得到联接变压器的阀侧电压Vc、阀侧电流Ic，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制环节所需的参考电压Vdref。
具体地，步骤S1进一步包括：
S101，根据联接变压器组的接线方式和实际运行状况确定联接变压器组的阻抗ZT。
1)根据联接变压器的接线形式，采用单台变压器等效电抗计算公式(公式(3)或公式(5)-(6))得到单台变压器的等效电抗；
2)根据联接变压器组的实际运行状况，采用联接变压器组等效阻抗计算公式(公式(4)或公式(7))得到联接变压器组的等效阻抗；
S102，测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流。
S103，根据压降补偿公式(公式(2))对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值
步骤S2，利用三相-正交变换器(abc/dq)将阀侧电压Vc、阀侧电流Ic以及dq坐标变换的参考角θ转换为8路输出即正序/负序、dq、电压/电流数据。
步骤S3，利用电压外环控制环节将步骤S1和步骤S2的数据转换为电流内环参考值即正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
步骤S4，利用电流内环控制环节将上述三步的数据转换为阀侧电压参考值即正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值/>负序阀侧直轴电压参考值/>负序阀侧交轴电压参考值/>
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，包括：
电压补偿控制单元，用于通过测量联接变压器的阀侧电压(Vc)和阀侧电流(Ic)，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制单元所需的参考电压(Vdref)；
三相-正交变换器，用于将阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)和dq坐标变换的参考角(θ)转换为正序阀侧直轴电压正序阀侧直轴电流/>正序阀侧交轴电流/>正序阀侧交轴电压/>和负序阀侧直轴电压/>负序阀侧直轴电流/>负序阀侧交轴电流负序阀侧交轴电压/>传递给电压外环控制单元和电流内环控制单元作为输入参数；
电压外环控制单元，用于以所述三相-正交变换器输出的8路dq分量和电压补偿控制单元输出的参考电压(Vdref)为输入参数分别对正序电压和负序电压进行控制以分别得到正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
电流内环控制单元，用于通过解耦控制分别使正序阀侧电流和负序阀侧电流跟踪正序和负序电流参考值，并输出正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值负序阀侧直轴电压参考值/>负序阀侧交轴电压参考值/>
2.如权利要求1所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于，所述电压补偿控制单元具体用于：
根据联接变压器的接线形式，采用单台变压器等效电抗计算公式计算得到单台变压器的等效电抗；
根据联接变压器组的实际运行状况，采用联接变压器组等效阻抗计算公式得到联接变压器组的等效阻抗；
测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流，根据压降补偿公式对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值，即对联接变压器产生的压降进行补偿，从而使网侧电压等于额定值。
3.如权利要求2所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于，当联接变压器采用双绕组接线方式时，所述单台变压器等效电抗计算公式为：
其中，XT为单台变压器的等效电抗，VS％为短路电压百分数，VN为阀侧额定电压，SN为单台变压器额定容量。
4.如权利要求3所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于，当联接变压器采用双绕组接线方式时，假设共有k台联接变压器处于运行状态，联接变压器组等效阻抗计算公式为：
。
5.如权利要求4所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于，当联接变压器采用三绕组接线方式时，所述单台变压器的不同绕组的等效电抗计算公式如下：
其中，X′Ti为不同绕组的等效电抗，VSi％为不同绕组的短路电压百分数。
6.如权利要求4所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于，在三绕组接线方式时，单台变压器存在双绕组运行、单绕组运行和退出运行三种状态，不同状态下单台变压器的等效电抗XTi计算公式如下：
假设共有k台联接变压器处于运行状态，在三绕组接线方式时，联接变压器组的等效阻抗计算公式如下：
。
7.如权利要求1所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于：所述电压外环控制单元包括正序电压外环控制单元和负序电压外环控制单元，所述正序电压外环控制单元包括第一加法器(U1)、第二加法器(U2)、第一比例积分控制器(P1)和第二比例积分控制器(P2)，所述负序电压外环控制单元包括第三加法器(U3)、第四加法器(U4)、第三比例积分控制器(P3)和第四比例积分控制器(P4)，所述电压补偿控制单元的输出端连接至所述第一加法器(U1)的正输入端，所述三相-正交变换器的第一输出正序阀侧直轴电压连接至所述第一加法器(U1)的负输入端，所述三相-正交变换器的第四输出正序阀侧交轴电压/>连接至第二加法器(U2)的负输入端，三相-正交变换器的第五输出负序阀侧直轴电压/>连接至第三加法器(U3)的负输入端，三相-正交变换器的第八输出负序阀侧交轴电压/>连接至第四加法器(U4)的负输入端；第二加法器(U2)、第三加法器(U3)、第四加法器(U4)的正输入端接常数0，第一加法器(U1)、第二加法器(U2)、第三加法器(U3)、第四加法器(U4)的输出分别连接至第一比例积分控制器(P1)、第二比例积分控制器(P2)、第三比例积分控制器(P3)、第四比例积分控制器(P4)的输入端，第一比例积分控制器(P1)、第二比例积分控制器(P2)、第三比例积分控制器(P3)、第四比例积分控制器(P4)的输出端输出相应的参考值至所述电流内环控制单元。
8.如权利要求7所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制电路，其特征在于：所述电流内环控制单元包括正序电流内环控制单元和负序电流内环控制单元，所述正序电流内环控制单元包括第五加法器(U5)、第六加法器(U6)、第五比例积分控制器(P5)、第六比例积分控制器(P6)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第九加法器(U9)和第十加法器(U10)，所述负序电流内环控制单元包括第七加法器(U7)、第八加法器(U8)、第七比例积分控制器(P7)、第八比例积分控制器(P8)、第三电感(L3)、第四电感(L4)、第十一加法器(U11)和第十二加法器(U12)，所述三相-正交变换器的第一输出正序阀侧直轴电压连接至第九加法器(U9)的一正输入端，三相-正交变换器的第二输出正序阀侧直轴电流/>连接至第五加法器(U5)的负输入端和第一电感(L1)的一端，三相-正交变换器的第三输出正序阀侧交轴电流/>连接至第六加法器(U6)的负输入端和第二电感(L2)的一端，三相-正交变换器的第四输出正序阀侧交轴电压/>连接至第十加法器(U10)的正输入端，三相-正交变换器的第五输出负序阀侧直轴电压/>连接至第十一加法器(U11)的一正输入端，三相-正交变换器的第六输出负序阀侧直轴电流/>连接至第七加法器U7的负输入端和第三电感(L3)的一端，三相-正交变换器的第七输出负序阀侧交轴电流/>连接至第八加法器(U8)的负输入端和第四电感(L4)的一端，三相-正交变换器的第八输出负序阀侧交轴电压连接至第十二加法器(U12)的正输入端，第一比例积分控制器(P1)的输出端正序直轴电流内环参考值/>连接至第五加法器(U5)的正输入端，第二比例积分控制器(P2)输出端正序交轴电流内环参考值/>连接至第六加法器(U6)的正输入端，第三比例积分控制器(P3)的输出端负序直轴电流内环参考值/>连接至第七加法器(U7)的正输入端，第四比例积分控制器(P4)的输出端负序交轴电流内环参考值/>连接至第八加法器(U8)的正输入端；所述第五加法器(U5)、第六加法器(U6)、第七加法器(U7)、第八加法器(U8)的输出分别连接至第五比例积分控制器(P5)、第六比例积分控制器(P6)、第七比例积分控制器(P7)、第八比例积分控制器(P8)的输入端，第五比例积分控制器(P5)的输出端连接至第九加法器(U9)的负输入端，第六比例积分控制器(P6)输出端连接至第十加法器(U10)的一负输入端，第七比例积分控制器(P7)的输出端连接至第十一加法器(U11)的负输入端，第八比例积分控制器(P8)的输出端连接至第十二加法器(U12)的一负输入端，第一电感(L1)的另一端连接至第十加法器(U10)的另一负输入端，第二电感(L2)的另一端连接至第九加法器(U9)的另一正输入端，第三电感(L3)的另一端连接至第十二加法器(U12)的另一负输入端，第四电感(L4)的另一端连接至第十一加法器(U11)的另一正输入端。
9.一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，于电压补偿控制环节通过测量得到联接变压器的阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)，并根据当前联接变压器组的运行状况对联接变压器实际产生的压降进行补偿，从而得到正序电压外环控制环节所需的参考电压(Vdref)；
步骤S2，利用三相-正交变换器将阀侧电压(Vc)、阀侧电流(Ic)以及dq坐标变换的参考角(θ)转换为8路输出；
步骤S3，利用电压外环控制环节将步骤S1和步骤S2的数据转换为电流内环参考值即正序直轴电流内环参考值正序交轴电流内环参考值/>以及负序直轴电流内环参考值/>负序交轴电流内环参考值/>
步骤S4，利用电流内环控制环节将步骤S1-步骤S3的数据转换为阀侧电压参考值即正序阀侧直轴电压参考值正序阀侧交轴电压参考值/>负序阀侧直轴电压参考值/>负序阀侧交轴电压参考值/>
10.如权利要求9所述的一种基于电压补偿的海上风电柔直送出系统控制方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：
S101，根据联接变压器组的接线方式和实际运行状况确定联接变压器组的阻抗ZT；
S102，测量联接变压器的阀侧电压和阀侧电流；
S103，根据压降补偿公式对联接变压器上产生的压降进行补偿，得到阀侧电压幅值的参考值。
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