【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统过电压防护领域，特别是涉及一种暂态过电压抑制方法及系统。
技术介绍
1、目前，“沙戈荒”新能源基地建设正在稳步推进。新能源基地通常距离负荷中心较远，高压直流输电技术是目前实现电力远距离输送的关键技术。高压直流输电系统换流站在正常运行时需要消耗大量的无功功率，这部分无功功率通常由换流站内投放的滤波器就地补偿。当受端交流系统发生故障，受端换流站可能会发生换相失败，在换相失败以及故障清除后的恢复过程中，送端换流站内无功平衡被打破，引发送端暂态过电压。随着新能源渗透率的不断提高，送端交流系统强度逐渐下降，换相失败引发的送端暂态过电压将进一步加剧，新能源机组存在可能大面积脱网的风险，不利于电力系统的运行稳定。因此，如何抑制换相失败后送端交流系统暂态过电压是目前急需解决的问题。
2、换相失败后送端暂态过电压产生机理分析已经较为成熟，换相失败期间整流站消耗的无功功率先增大后减小，引起送端交流系统电压呈现“先低后高”的变化趋势已基本达成共识。在此基础上，换相失败后暂态过电压抑制策略当前研究主要包括加装无功设备以及控制环节优化两个方面。
3、对于加装无功设备而言，主要有通过加装无功补偿耗散盈余无功以及通过加装避雷器和消能装置泄放故障时多余能量。已有学者研究表明，配置静止同步补偿器(staticsynchronous compensator，statcom)能够提高故障过程中的电网强度，加快系统恢复稳定，降低暂态过电压，但statcom在抑制过电压过程中存在对电压的“反调”问题，存在恶化暂态过电压的可能。对
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种暂态过电压抑制方法及系统，易于实现送端暂态过电压的抑制，方便简单，且能够改善高压直流输电系统的动态性能和稳态性能。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种暂态过电压抑制方法，所述暂态过电压抑制方法用于高压直流输电系统，所述高压直流输电系统的等效电路包括：依次连接的送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站以及受端交流系统；
4、所述暂态过电压抑制方法包括：
5、获取直流输电线路中的直流电流和受端交流系统中的受端直流电压；
6、构建高压直流输电系统的状态空间表达式；
7、将所述直流电流和所述受端直流电压输入所述状态空间表达式，确定等效控制量；
8、根据所述直流电流和参考电流确定跟踪误差，并将所述跟踪误差确定为滑模量；所述滑模量满足超螺旋滑模控制中相对阶为1的要求；
9、基于二阶滑模超螺旋算法确定切换控制量；
10、根据所述等效控制量和所述切换控制量确定超螺旋滑模定电流控制率；所述超螺旋滑模定电流控制率满足李亚普洛夫稳定的约束条件；
11、将所述滑模量代入所述超螺旋滑模定电流控制率确定整流侧触发角信号；所述整流侧触发角信号用于输入整流站以抑制送端交流系统的暂态过电压。
12、第二方面，本申请提供了一种暂态过电压抑制系统，所述暂态过电压抑制系统用于抑制高压直流输电系统中的暂态过电压，所述高压直流输电系统的等效电路包括：依次连接的送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站以及受端交流系统；
13、所述暂态过电压抑制系统包括：超螺旋滑模定电流控制环节；所述超螺旋滑模定电流控制环节分别与所述整流站以及所述直流输电线路连接；
14、所述超螺旋滑模定电流控制环节包括：
15、数据采样模块，用于获取直流输电线路中的直流电流和受端交流系统中的受端直流电压；
16、状态空间表达式构建模块，用于构建高压直流输电系统的状态空间表达式；
17、等效控制量确定模块，用于将所述直流电流和所述受端直流电压输入所述状态空间表达式，确定等效控制量；
18、滑模量确定模块，用于根据所述直流电流和参考电流确定跟踪误差，并将所述跟踪误差确定为滑模量；所述滑模量满足超螺旋滑模控制中相对阶为1的要求；
19、切换控制量确定模块，用于基于二阶滑模超螺旋算法确定切换控制量；
20、超螺旋滑模定电流控制率确定模块，用于根据所述等效控制量和所述切换控制量确定超螺旋滑模定电流控制率；所述超螺旋滑模定电流控制率满足李亚普洛夫稳定的约束条件；
21、暂态过电压抑制模块，用于将所述滑模量代入所述超螺旋滑模定电流控制率确定整流侧触发角信号；所述整流侧触发角信号用于输入整流站以抑制送端交流系统的暂态过电压。
22、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
23、本申请提供了一种暂态过电压抑制方法及系统，将根据直流电流和参考电流确定的跟踪误差确定为滑模量，并基于二阶滑模超螺旋算法确定切换控制量，根据等效控制量和切换控制量确定超螺旋滑模定电流控制率，将滑模量代入超螺旋滑模定电流控制率确定整流侧触发角信号，从而抑制送端交流系统的暂态过电压，本申请基于滑模超螺旋算法实现暂态过电压的抑制，由于滑模超螺旋算法能够避免切换控制带来的抖振问题，同时具有设计简单、易于实现的优点，因此，本申请易于实现送端暂态过电压的抑制，方便简单，且能够改善高压直流输电系统的动态性能和稳态性能。
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1.一种暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述暂态过电压抑制方法用于高压直流输电系统，所述高压直流输电系统的等效电路包括：依次连接的送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站以及受端交流系统；
2.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，构建高压直流输电系统的状态空间表达式，具体包括：
3.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述状态空间表达式为：
4.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，将所述直流电流和所述受端直流电压输入所述状态空间表达式，确定等效控制量，具体包括：
5.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述滑模量的表达式为：
6.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述切换控制量的表达式为：
7.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述超螺旋滑模定电流控制率的表达式为：
8.根据权利要求7所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，李亚普洛夫稳定的约束条件为：
9.根据权利要求2所述的暂态过电压
10.一种暂态过电压抑制系统，其特征在于，所述暂态过电压抑制系统用于抑制高压直流输电系统中的暂态过电压，所述高压直流输电系统的等效电路包括：依次连接的送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站以及受端交流系统；
...【技术特征摘要】
1.一种暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述暂态过电压抑制方法用于高压直流输电系统，所述高压直流输电系统的等效电路包括：依次连接的送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站以及受端交流系统；
2.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，构建高压直流输电系统的状态空间表达式，具体包括：
3.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述状态空间表达式为：
4.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，将所述直流电流和所述受端直流电压输入所述状态空间表达式，确定等效控制量，具体包括：
5.根据权利要求1所述的暂态过电压抑制方法，其特征在于，所述滑模量的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘崇茹，周国涛，邵冲，郝如海，刘克权，周仲虎，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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