【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低压交直流混合配电，特别是涉及一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法。
技术介绍
1、在低压配电台区间通过柔性直流技术对多个负荷时空特性互补的台区实施互联互供，是应对低压交流配网供电能力亟需提升，供电质量亟需提高的挑战的全新方案。
2、在实际的分布式电源通过电力电子装置并网过程中，受电网容量大小、拓扑结构和负载特性影响，电网电压时常会偏离于三相平衡状态。电网电压不平衡问题若不及时加以措施控制，系统的电能质量、电压水平都会遭受一定程度的破坏，负载也会伴随着过流、过热甚至脱机烧毁等严重故障。因此，电网不平衡条件下柔性互联装置的宽频带稳定性控制问题已经成为柔性互联装置接入低压配电台区安全稳定运行亟需攻克的关键技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，能够保证柔性互联装置接入配电网能够稳定运行。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，包括以下步骤：
3、将故障系统线电压三角形等角中心定义为电网不对称故障工况下的新中性点，并基于所述新中性点建立费马点坐标系；
4、在实际直流功率能够跟踪给定值的基础上，基于所述费马点坐标系，通过设定功率分配比例直接合成不同工况下具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量；
5、采用所述三相参考电流矢量对系统网侧电流进行跟踪控制，得到电压控制信号，并
6、所述费马点坐标系下的相电压满足三相相角互差120°。
7、所述在实际直流功率能够跟踪给定值的基础上，基于所述费马点坐标系，通过设定功率分配比例直接合成不同工况下具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量，具体包括：
8、将故障系统下测量所得线电压的幅值转换为所述费马点坐标系下的三相电压幅值；
9、基于所述费马点坐标系下的三相电压幅值计算所述费马点坐标系下的相电压矢量；
10、根据所述费马点坐标系下的相电压矢量计算柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率和瞬时无功功率，将所述瞬时有功功率和瞬时无功功率分别与直流有功功率给定值和直流无功功率给定值进行比较，并根据pi调节生成设定有功功率和设定无功功率；
11、通过设定有功功率和设定无功功率的平均分配的比例得到三相初始参考电流的幅值参考；
12、采用直接电流控制法，在所述三相初始参考电流的幅值参考的基础上，提取所述费马点坐标系下三相电压的相位；
13、根据所述三相初始参考电流的幅值参考、所述费马点坐标系下三相电压的相位以及所述费马点坐标系下的系统三相电压幅值合成初始三相参考电流矢量；
14、根据所述初始三相参考电流矢量的幅值大小按比例消除各相参考电流的多余部分，获得具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量。
15、所述费马点坐标系下的三相电压幅值通过计算得到，其中，ufam,ufbm,ufcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，ucam,uabm,ubcm分别为故障系统下测量所得线电压uca、线电压uab和线电压ubc的幅值；s为所述费马点坐标系下三相线电压所围成的三角形的面积。
16、所述费马点坐标系下的相电压矢量通过计算得到，其中，ufa,ufb,ufc为费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压矢量，ufam,ufbm,ufcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，ω为电网角频率。
17、所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率通过pabc_f＝ufaiga+ufbigb+ufcigc计算得到，所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时无功功率通过qabc_f＝ufa⊥iga+ufb⊥igb+ufc⊥igc计算得到，其中，pabc_f,qabc_f分别为柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率和瞬时无功功率，ufa,ufb,ufc为费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压矢量，iga,igb,igc分别为柔性互联装置单侧故障系统的a相、b相和c相的瞬时电流，ufa⊥,ufb⊥,ufc⊥分别为滞后于费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压90°的电压正交量。
18、所述三相初始参考电流的幅值参考通过计算得到，其中，ij_pm为三相参考电流有功分量的幅值，ij_qm为三相参考电流无功分量的幅值，pset,qset分别为设定有功功率和设定无功功率，ufjm为费马点坐标系下三相相电压ufj的幅值。
19、所述初始三相参考电流矢量通过计算得到，其中，ij_v为初始三相参考电流矢量，pset,qset分别为设定有功功率和设定无功功率，ufjm为费马点坐标系下三相相电压ufj的幅值，u′fj为费马点坐标系下三相相电压ufj的相位，u′fj⊥为费马点坐标系下三相相电压正交量ufj⊥的相位。
20、所述三相参考电流矢量通过计算得到，其中，iaref,ibref,icref分别为a相、b相和c相的三相参考电流矢量，ia_v,ib_v,ic_v分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量，ia_vm,ib_vm,ic_vm分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量的幅值。
21、所述根据所述初始三相参考电流矢量确定具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量后，还包括：
22、判断三相参考电流的有效值中的最大值是否超过安全阈值；
23、若所述三相参考电流的有效值中的最大值超过安全阈值，则根据三相参考电流的幅值大小按比例缩小至安全范围。
24、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，包括：
25、费马坐标系建立模块，用于将故障系统线电压三角形等角中心定义为电网不对称故障工况下的新中性点，并基于所述新中性点建立费马点坐标系；
26、合成模块，用于在实际直流功率能够跟踪给定值的基础上，基于所述费马点坐标系，通过设定功率分配比例直接合成不同工况下具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量；
27、控制模块，用于采用所述三相参考电流矢量对系统网侧电流进行跟踪控制，得到电压控制信号，并基于所述电压控制信号采用比例谐振控制与比例控制相结合的双环控制对故障系统进行控制。
28、所述费马点坐标系下的相电压满足三相相角互差120°。
29、所述合成模块包括：
30、转换单元，用于将故障系统下测量所得线电压的幅值转换为所述费马点坐标系下的三相电压幅值；
31、计算单元，用于基于所述费马点坐标系下的三相电压幅值计算所述费马点坐标系下的相电压矢量；
32、生成单元，用于根据所述费马点坐标系下的相电压矢量计算柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率和瞬时无功功率，将所述瞬时有功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压满足三相相角互差120°。
3.根据权利要求1所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述在实际直流功率能够跟踪给定值的基础上，基于所述费马点坐标系，通过设定功率分配比例直接合成不同工况下具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量，具体包括：
4.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的三相电压幅值通过计算得到，其中，UFam,UFbm,UFcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，Ucam,Uabm,Ubcm分别为故障系统下测量所得线电压Uca、线电压Uab和线电压Ubc的幅值；
5.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压矢量通过计算得到，其中，uFa,uFb,uFc为费马点坐标系下的a相、
6.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率通过pabc_F＝uFaiga+uFbigb+uFcigc计算得到，所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时无功功率通过qabc_F＝uFa⊥iga+uFb⊥igb+uFc⊥igc计算得到，其中，pabc_F,qabc_F分别为柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率和瞬时无功功率，uFa,uFb,uFc为费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压矢量，iga,igb,igc分别为柔性互联装置单侧故障系统的a相、b相和c相的瞬时电流，uFa⊥,uFb⊥,uFc⊥分别为滞后于费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压90°的电压正交量。
7.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述三相初始参考电流的幅值参考通过j＝a,b,c计算得到，其中，Ij_pm为三相参考电流有功分量的幅值，Ij_qm为三相参考电流无功分量的幅值，Pset,Qset分别为设定有功功率和设定无功功率，UFjm为费马点坐标系下三相相电压uFj的幅值。
8.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述初始三相参考电流矢量通过j＝a,b,c计算得到，其中，ij_v为初始三相参考电流矢量，Pset,Qset分别为设定有功功率和设定无功功率，UFjm为费马点坐标系下三相相电压uFj的幅值，u′Fj为费马点坐标系下三相相电压uFj的相位，
9.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述三相参考电流矢量通过计算得到，其中，iaref,ibref,icref分别为a相、b相和c相的参考电流矢量，ia_v,ib_v,ic_v分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量，Ia_vm,Ib_vm,Ic_vm分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量的幅值。
10.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述初始三相参考电流矢量确定具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量后，还包括：
11.一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压满足三相相角互差120°。
13.根据权利要求11所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，所述合成模块包括：
14.根据权利要求13所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，所述转换单元通过将故障系统下测量所得线电压的幅值转换为所述费马点坐标系下的三相电压幅值，其中，UFam,UFbm,UFcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，Ucam,Uabm,Ubcm分别为故障系统下测量所得线电压Uca、线电压Uab和线电压Ubc的幅值；S为所述费马点坐标系下三相线电压所围成的三角形的面积。
15.根据权利要求13所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，所述计算单元通过计算所述费马点坐标系下的相电压矢量，其中，uFa,uFb,uFc为费马点坐标系下的a相...
【技术特征摘要】
1.一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压满足三相相角互差120°。
3.根据权利要求1所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述在实际直流功率能够跟踪给定值的基础上，基于所述费马点坐标系，通过设定功率分配比例直接合成不同工况下具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量，具体包括：
4.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的三相电压幅值通过计算得到，其中，ufam,ufbm,ufcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，ucam,uabm,ubcm分别为故障系统下测量所得线电压uca、线电压uab和线电压ubc的幅值；
5.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压矢量通过计算得到，其中，ufa,ufb,ufc为费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压矢量，ufam,ufbm,ufcm分别为费马点坐标系下的a相、b相和c相的电压幅值，ω为电网角频率。
6.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率通过pabc_f＝ufaiga+ufbigb+ufcigc计算得到，所述柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时无功功率通过qabc_f＝ufa⊥iga+ufb⊥igb+ufc⊥igc计算得到，其中，pabc_f,qabc_f分别为柔性互联装置单侧不对称故障系统瞬时有功功率和瞬时无功功率，ufa,ufb,ufc为费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压矢量，iga,igb,igc分别为柔性互联装置单侧故障系统的a相、b相和c相的瞬时电流，ufa⊥,ufb⊥,ufc⊥分别为滞后于费马点坐标系下的a相、b相和c相的相电压90°的电压正交量。
7.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述三相初始参考电流的幅值参考通过j＝a,b,c计算得到，其中，ij_pm为三相参考电流有功分量的幅值，ij_qm为三相参考电流无功分量的幅值，pset,qset分别为设定有功功率和设定无功功率，ufjm为费马点坐标系下三相相电压ufj的幅值。
8.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述初始三相参考电流矢量通过j＝a,b,c计算得到，其中，ij_v为初始三相参考电流矢量，pset,qset分别为设定有功功率和设定无功功率，ufjm为费马点坐标系下三相相电压ufj的幅值，u′fj为费马点坐标系下三相相电压ufj的相位，
9.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述三相参考电流矢量通过计算得到，其中，iaref,ibref,icref分别为a相、b相和c相的参考电流矢量，ia_v,ib_v,ic_v分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量，ia_vm,ib_vm,ic_vm分别为初始a相、b相和c相的参考电流矢量的幅值。
10.根据权利要求3所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述初始三相参考电流矢量确定具有功率振荡抑制效果的三相参考电流矢量后，还包括：
11.一种适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的适用于低压柔性直流互联系统的功率振荡抑制装置，其特征在于，所述费马点坐标系下的相电压满...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐旖旎，季宇，熊雄，刘文龙，李胜文，魏琛，吴鸣，杨洋，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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