CN116260147A - 一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置 - Google Patents

一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力电子控制技术领域，具体提供了一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置，包括：采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。本发明提供的技术方案能够有效提升电网构建型换流器的运行适应性，适用于风电、光伏、储能系统或柔性直流输电系统等场景，对实际工程的控制系统设计起到技术支撑作用。

Description

一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电子控制技术领域，具体涉及一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置。
背景技术
以同步电机为主的传统电网，当电网受到相位、电压扰动时，同步发电机能够提供相应的有功、无功支撑以稳定电网运行。但是，风电、光伏、柔性直流系统的换流器基本由电力电子器件构成，不具备机械惯性，导致抗系统扰动能力下降。
传统换流器采用的是电网跟随型控制方法，该方法通过锁相环使得换流器与电网时刻保持同步。当电网的状态发生变化时，跟网型换流器无法进行惯性响应。因此使换流器模拟与同步发电机相似的特性对维持电力系统稳定运行有重要意义。
与传统跟网型的受控电流源特性不同，构网型控制具有受控电压源的特性，且控制结构与跟网型有明显差异。构网型控制不采用锁相环，其控制策略能够对换流器并网点的电压幅值、相位直接进行控制，电力系统在理想稳态运行下电网三相对称，仅存在正序分量。但实际运行下，由于输电线路参数不对称或负载不平衡等，会导致电网中出现负序分量，如不加以控制，超过电力系统或设备的运行标准、规范的要求，会导致设备因倍频电流出现发热、振动等现象而被损害，影响系统安全稳定运行。并且负序分量会占用系统容量降低效率，同时相比对称运行情况下，增加网损。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出了一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置。
第一方面，提供一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法，所述构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法包括：
采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。优选的，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
进一步的，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，保持自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
进一步的，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值。
优选的，所述基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，包括：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
进一步的，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
进一步的，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压。
第二方面，提供一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置，所述构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置包括：
确定模块，用于采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
第一生成模块，用于基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
调节模块，用于基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
第二生成模块，用于基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。
优选的，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
进一步的，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，保持自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
进一步的，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值。
优选的，所述调节模块具体用于：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
进一步的，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
进一步的，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压。
第三方面，提供一种控制器，所述控制器用于实现所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
第四方面，提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；
所述处理器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
本发明提供了一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置，包括：采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。本发明提供的技术方案，在不引入换流器电流内环控制的前提下，稳态运行系统负序电流未越限时为系统提供一定负序电流支撑；基于并网点的负序电流幅值偏差值判断负序是否越限，进一步利用自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，能够有效提升电网构建型换流器的运行适应性，适用于风电、光伏、储能系统或柔性直流输电系统等场景，并且有效降低了线路上等效负序电压，从而降低了负序电流，保证系统安全稳定运行，对实际工程的控制系统设计起到技术支撑作用。
附图说明
图1是本发明实施例的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法的主要步骤流程示意图；
图2是本发明实施例的生成自适应虚拟电抗控制框图；
图3是本发明实施例的生成负序附加虚拟电抗电压控制框图；
图4是本发明实施例的构网型换流器接入电网的等效结构示意图；
图5是本发明实施例的传统构网型控制策略的阀出口三相负序电压和交流线路电流结果图；
图6是本发明实施例的加入本发明后构网型控制策略的阀出口三相负序电压和交流线路电流结果图；
图7是本发明实施例的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置的主要结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如背景技术中所公开的，以同步电机为主的传统电网，当电网受到相位、电压扰动时，同步发电机能够提供相应的有功、无功支撑以稳定电网运行。但是，风电、光伏、柔性直流系统的换流器基本由电力电子器件构成，不具备机械惯性，导致抗系统扰动能力下降。
传统换流器采用的是电网跟随型控制方法，该方法通过锁相环使得换流器与电网时刻保持同步。当电网的状态发生变化时，跟网型换流器无法进行惯性响应。因此使换流器模拟与同步发电机相似的特性对维持电力系统稳定运行有重要意义。
与传统跟网型的受控电流源特性不同，构网型控制具有受控电压源的特性，且控制结构与跟网型有明显差异。构网型控制不采用锁相环，其控制策略能够对换流器并网点的电压幅值、相位直接进行控制，电力系统在理想稳态运行下电网三相对称，仅存在正序分量。但实际运行下，由于输电线路参数不对称或负载不平衡等，会导致电网中出现负序分量，如不加以控制，超过电力系统或设备的运行标准、规范的要求，会导致设备因倍频电流出现发热、振动等现象而被损害，影响系统安全稳定运行。并且负序分量会占用系统容量降低效率，同时相比对称运行情况下，增加网损。
为了改善上述问题，本发明提供了一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法及装置，包括：采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。本发明提供的技术方案，在不引入换流器电流内环控制的前提下，稳态运行系统负序电流未越限时为系统提供一定负序电流支撑；基于并网点的负序电流幅值偏差值判断负序是否越限，进一步利用自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，能够有效提升电网构建型换流器的运行适应性，适用于风电、光伏、储能系统或柔性直流输电系统等场景，并且有效降低了线路上等效负序电压，从而降低了负序电流，保证系统安全稳定运行，对实际工程的控制系统设计起到技术支撑作用。下面对上述方案进行详细阐述。
实施例1
参阅附图1，图1是本发明的一个实施例的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法主要包括以下步骤：
步骤S101：采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
步骤S102：基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
步骤S103：基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
步骤S104：基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。
本实施例中，选择电力系统或变压器能够耐受的最大负序电流为负序电流参考幅值Ineglim，检测得到的负序电流实测幅值Ineg与Ineglim做差得到负序电流幅值偏差值ΔIneg，作为抑制负序电压越限的附加调节输入。当ΔIneg>0时，判断负序电流越限；否则，判断负序电流未越限，其中，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
在一个实施方式中，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，判断为稳态运行负序电流未越限，保持自适应虚拟电抗值为0，此时阀电压的负序分量输出Ucneg，并使其保持为0，使得构网型换流器自发地为系统提供负序电流支撑；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，判断为稳态运行负序电流从越限状态已恢复为未越限状态，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，判断为稳态运行负序电流开始越限，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
在一个实施方式中，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值；
自适应虚拟电感值LVI_neg的数学模型如下：
LVI_neg＝XVI_neg/2πf
其中，f为系统频率，控制框图如图2所示。
本实施例中，所述基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，包括：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
进一步的，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
进一步的，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压，控制框图如图3所示。
在一个最优的实施方式中，构网型换流器并网的等效电路如图4所示。电网与换流器之间等效为系统阻抗Xsys、变压器阻抗XT、桥臂电抗Xarm的串联。直流侧等效为直流电容和电流源Ire的并联，直流电压为Edc。实现负序电流抑制的基本原理如下。当电网出现不平衡时，系统中会出现负序分量，等效为并网点出现负序电压Usneg。构网型策略不采用附加控制时，Usneg与换流阀端口负序电压Vcneg之间产生电势差，经过两点间的阻抗产生了负序电流。当负序电流幅值Ineg未超过限制幅值Ineglim时，电网与换流器间虚拟电抗XVI_neg为0，构网型换流器出口控制负序电压Vcneg为0，使系统自发地产生负序电流。当Ineg超过Ineglim时,虚拟电抗XVI_neg增大，Vcneg增大，负序电流幅值因此降低，以达到抑制负序电流的效果。此时，系统中等效负序电压为Usneg与Vcneg之差，同时达到了抑制系统负序电压的效果。
其中，XVI_neg为构网型换流器内部控制参数，不是实际加在电路中的电抗，通过附加虚拟电抗电压ΔVdqXneg实现增大、减小电路中等效电抗的效果。构网型控制输出相位信号θneg和d、q轴下电压幅值信号Vdqneg，θneg作为派克变换和反变换的参考相位，Vdqneg经过派克反变换并脉冲宽度调制(即SPWM)后对换流器出口的电压Vcneg进行控制。并网点三相电流iabcneg经过派克变换生成d、q轴下的负序电流idqneg作为输入，生成自适应虚拟电抗XVI_neg和虚拟电感LVI_neg。经负序附加虚拟电抗电压控制后，生成附加电压ΔVdqXneg。当Ineg未超过Ineglim时,ΔVdqXneg为0；当Ineg超过Ineglim时,ΔVdqXneg输出一定值。ΔVdqXneg与Udqneg相加得到Vcdqneg，经过派克反变换并SPWM后对换流器实际出口的电压Vcneg进行控制。
如图5所示，在没有加入本发明提供的控制策略的情况下，阀出口三相负序电压Vcneg较小，为0.05pu；交流线路电流上iabc_neg较大，约为0.4pu；虚拟电抗XVI_neg为0pu。如图6所示，当加入本发明提供的控制策略后，Vcneg增大为0.08pu，从而降低了线路上等效负序电压；iabc_neg最终被抑制为0.1pu；XVI_neg在抑制策略启动后逐渐增大为0.75pu。可以看出本专利所提策略有效降低了线路上等效负序电压，从而降低了负序电流。
实施例2
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置，如图7所示，所述构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置包括：
确定模块，用于采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
第一生成模块，用于基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
调节模块，用于基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
第二生成模块，用于基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。
优选的，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
进一步的，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，保持自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
进一步的，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值。
优选的，所述调节模块具体用于：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
进一步的，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
进一步的，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压。
实施例3
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种控制器，所述控制器用于实现所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
实施例4
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor、DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能，以实现上述实施例中一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法的步骤。
实施例5
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (17)

1.一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，保持自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，包括：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压。
8.一种构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于采集并网点的负序电流实测幅值，并基于所述并网点的负序电流实测幅值确定并网点的负序电流幅值偏差值；
第一生成模块，用于基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值；
调节模块，用于基于所述自适应虚拟电抗值调节构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压；
第二生成模块，用于基于调节后的所述换流阀出口负序电压生成用于控制换流器出口的电压的SPWM信号。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述并网点的负序电流幅值偏差值的计算式如下：
Ineg-Ineglim＝ΔIneg
上式中，Ineg为并网点的负序电流实测幅值，Ineglim为电力系统或变压器耐受的最大负序电流，ΔIneg为并网点的负序电流幅值偏差值。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述基于所述并网点的负序电流幅值偏差值生成自适应虚拟电抗值，包括：
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为0时，保持自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg≤0且自适应虚拟电抗值为大于0时，通过比例积分器减小自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值为0；
当ΔIneg>0且自适应虚拟电抗值为0时，通过比例积分器增大自适应虚拟电抗值，直至自适应虚拟电抗值达到最大值。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述比例积分器的数学模型如下：
ΔIneg×(Kp+Ki/sT)＝XVI_neg
上式中，Kp为比例积分器的比例系数，Ki为比例积分器的积分系数，s为拉普拉斯算子，T为时间常数，XVI_neg为自适应虚拟电抗值。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调节模块具体用于：
基于所述自适应虚拟电抗值确定dq轴附加电压；
将所述dq轴附加电压与构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压进行求和。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述dq轴附加电压的计算式如下：
ΔVdqXneg＝[—iqnegXVI_neg—sLVI_negidneg,idnegXVI_neg—sLVI_negiqneg]T
上式中，ΔVdqXneg为dq轴附加电压，iqneg为q轴的电网与换流器间的负序电流，XVI_neg为自适应虚拟电抗值，s为拉普拉斯算子，LVI_neg为自适应虚拟电感值，idneg为d轴的电网与换流器间的负序电流，T为转置符号。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压的数学模型如下：
Udqneg＝[Udneg,Uqneg]T
上式中，Udqneg为构网型控制策略输出的换流阀出口负序电压，Udneg为构网型控制策略输出的d轴换流阀出口负序电压，Uqneg为构网型控制策略输出的q轴换流阀出口负序电压。
15.一种控制器，其特征在于，所述控制器用于实现如权利要求1至7中任意一项所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
16.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
所述处理器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的构网型柔性直流系统的负序电压稳态控制方法。
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