一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法及装置。所述方法包括，获取阀侧交流电压值u

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法及装置


[0001]本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法及装置。

技术介绍

[0002]以风能、太阳能等为代表的新能源高比例并网运行已成为解决化石能源危机和环境问题的重要举措。新能源领域中新能源直流汇集系统由于运行灵活性高而越来越受到关注。
[0003]利用海上风能产出电力能源，是新能源获取的一个重要研究领域。由于深远海具有稳定且丰富的风力资源，使得海上风电逐渐向着远距离、大容量的方向发展。
[0004]现有的海上风电汇集与送出主要有交流汇集交流传输、交流汇集直流传输以及直流汇集直流传输等方式。直流汇集直流传输方式因直流的高效性而备受远海风电汇集传输的青睐。大规模远海风电经直流汇集传输并网同样会使得系统动态特性复杂化、稳态问题严峻化，不可避免地具有同步振荡问题。风电并网系统同步振荡严重威胁其安全稳定运行，甚至引起风电机组连锁切机。
[0005]随着海上风电并网规模的增大，同步振荡问题已不容忽视。目前对于系统同步振荡问题的研究多基于阻抗模型开展。基于系统频率特性建立的阻抗模型可便于研究宽频振荡、次/超同步振荡等问题，同时基于阻抗模型设计专用次同步阻尼控制器，在不增加设备成本的基础上实现对次同步振荡的阻尼控制。
[0006]但基于阻抗模型设计的次同步阻尼控制器往往面临控制参数难以最优选取的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对上述技术问题，基于模糊神经网络形成的虚拟电阻形成反馈至换流阀外环控制的电压，实现对直流汇集系统的次同步振荡抑制。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法，所述方法包括，
[0009]步骤S1：获取阀侧交流电压值u
sabc
和阀侧交流电流值i
sabc
；
[0010]步骤S2：将所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
输入到自适应模糊神经网络中，输出虚拟电阻阻值R
damp
；
[0011]步骤S3：基于虚拟电阻阻值R
damp
、阀侧电流的dq轴分量i
sdq
和阀侧电压的dq轴分量u
sdq
，确定反馈至换流阀外环控制的电压值u
’
sdq
。
[0012]可选的，所述步骤S3，具体为：
[0013]u
s
'
dq
＝u
sdq
+R
damp
×
i
sdq
。
[0014]可选的，在所述步骤S3之前，
[0015]对所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
进行高通滤波和低通滤波处理。
[0016]可选的，所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
为阀侧电流经坐标变换后的dq轴分量；所述阀侧电压的dq轴分量u
sdq
为阀侧电压经坐标变换后的dq轴分量。
[0017]可选的，所述步骤S2，具体为，
[0018]利用所述自适应模糊神经网络的输入变量隶属函数层对所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
进行处理，计算隶属函数值；
[0019]利用所述自适应模糊神经网络的强度释放层对所述隶属函数值进行处理，计算强度释放值；
[0020]利用所述自适应模糊神经网络的归一化层对所述强度释放值进行处理，计算归一化值；
[0021]利用所述自适应模糊神经网络的模糊规则输出层对所述归一化值进行处理，计算模糊值；
[0022]利用所述自适应模糊神经网络的输出层对所述模糊值进行处理，计算并输出所述虚拟电阻阻值R
damp
。
[0023]第二方面，本专利技术实施例提供一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制装置，所述装置包括，
[0024]阀侧参数获取单元，用于获取阀侧交流电压值u
sabc
和阀侧交流电流值i
sabc
；
[0025]虚拟电阻阻值计算单元，用于将所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
输入到自适应模糊神经网络中，输出虚拟电阻阻值R
damp
；
[0026]外环电压值确定单元，用于基于虚拟电阻阻值R
damp
、阀侧电流的dq轴分量i
sdq
和阀侧电压的dq轴分量u
sdq
，确定反馈至换流阀外环控制的电压值u
’
sdq
。
[0027]可选的，所述外环电压值确定单元，具体用于根据u'
sdq
＝u
sdq
+R
damp
×
i
sdq
，确定反馈至换流阀外环控制的电压值u
’
sdq
。
[0028]可选的，在确定反馈至换流阀外环控制的电压值u
’
sdq
之前，对所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
进行高通滤波和低通滤波处理。
[0029]可选的，所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
为阀侧电流经坐标变换后的dq轴分量；所述阀侧电压的dq轴分量u
sdq
为阀侧电压经坐标变换后的dq轴分量。
[0030]可选的，所述虚拟电阻阻值计算单元，具体用于：
[0031]利用所述自适应模糊神经网络的输入变量隶属函数层对所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
进行处理，计算隶属函数值；
[0032]利用所述自适应模糊神经网络的强度释放层对所述隶属函数值进行处理，计算强度释放值；
[0033]利用所述自适应模糊神经网络的归一化层对所述强度释放值进行处理，计算归一化值；
[0034]利用所述自适应模糊神经网络的模糊规则输出层对所述归一化值进行处理，计算模糊值；
[0035]利用所述自适应模糊神经网络的输出层对所述模糊值进行处理，计算并输出所述虚拟电阻阻值R
damp
。
[0036]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还包括一种处理器，所述处理器执行指令时实现前述的海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0038]本专利技术提出了一种基于模糊神经网络的次同步阻尼控制器参数自适应方法，提升了海上风电等的直流汇集传输系统次同步振荡抑制能力，提高了整体系统的运行稳定性，其中，考虑到实际工程中增加电阻的难度，以及增加电阻会带来额外功率损耗，从控制系统入手，在换流站控制系统中增加虚拟电阻实现阻尼控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制方法，其特征在于，所述方法包括，步骤S1：获取阀侧交流电压值u
sabc
和阀侧交流电流值i
sabc
；步骤S2：将所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
输入到自适应模糊神经网络中，输出虚拟电阻阻值R
damp
；步骤S3：基于虚拟电阻阻值R
damp
、阀侧电流的dq轴分量i
sdq
和阀侧电压的dq轴分量u
sdq
，确定反馈至换流阀外环控制的电压值u
’
sdq
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，具体为：u
s
'
dq
＝u
sdq
+R
damp
×
i
sdq
。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之前，对所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
进行高通滤波和低通滤波处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阀侧电流的dq轴分量i
sdq
为阀侧电流经坐标变换后的dq轴分量；所述阀侧电压的dq轴分量u
sdq
为阀侧电压经坐标变换后的dq轴分量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，具体为，利用所述自适应模糊神经网络的输入变量隶属函数层对所述阀侧交流电压值u
sabc
和所述阀侧交流电流值i
sabc
进行处理，计算隶属函数值；利用所述自适应模糊神经网络的强度释放层对所述隶属函数值进行处理，计算强度释放值；利用所述自适应模糊神经网络的归一化层对所述强度释放值进行处理，计算归一化值；利用所述自适应模糊神经网络的模糊规则输出层对所述归一化值进行处理，计算模糊值；利用所述自适应模糊神经网络的输出层对所述模糊值进行处理，计算并输出所述虚拟电阻阻值R
damp
。6.一种海上风电直流汇集系统次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述装置包括，阀侧参数获取单元，用于获取阀侧交流电压值u
sabc
和阀侧交流电流值i

【专利技术属性】
技术研发人员：曾嵘，郭明珠，余占清，周兴达，崔健，贾娜，屈鲁，唐博进，赵彪，苟立峰，崔康生，訾振宁，宋强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：