【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网控制，尤其涉及一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法及装置。
技术介绍
1、伴随着高比例新能源替代传统火电机组大规模接入电网，因其强随机性与波动性的特点，造成潮流动态控制能力大幅降低，区域电网输电通道潮流分布不均匀情况加剧，部分输电通道和断面潮流过重、局部过电压、n-1过负荷情况突出，电网中输电断面瓶颈和线路输电能力闲置的情况并存，严重影响了电网整体输供电能力发挥和安全可靠性水平。
2、为了解决上述问题，混合潮流控制成为研究的前沿和热点问题。其将大容量双芯对称型移相变压器(phase shifting transformer，pst)与小容量电压源型换流器(voltage source converter，vsc)结合组成混合潮流控制器((hybrid power flowcontroller，hpfc)，通过对线路阻抗幅值与相角大范围柔性化连续调节，可以实现对潮流的精准快速的控制。利用移相变压器调压分接触头逐级调压接近目标功率，但由于移相变压器档位固定，对潮流进行的是离散调节，因此，需要利用vsc输出可控的电压与pst进行配合实现连续、平滑调节潮流，利用vsc输出与pst励磁侧电压相位相同或相反的电压进行叠加，即可实现对pst潮流调节死区的补偿。对于其过电压问题可以分为hpfc内部故障与外部故障。hpfc内部故障类别：①直流侧故障(包括单极接地故障和两级短路故障)；②换流器交流母线故障(单相接地故障)。外部故障类别：hpfc外部网侧发生单相、两相和三相接地故障。考虑到电压源换流器耐受过电压能
3、当线路功率潮流发生改变，相应pst的励磁变压器变比为km，目标功率对应变比为k1，则两变比对应剩余电压差值为即vsc输出电压值，如果存在计算误差，需要实时利用pi进行调节补偿，但pi调节是基于误差而消除误差的控制方式，存在滞后效应、纹波大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法及装置，以解决现阶段混合潮流控制在进行过电压抑制时存在滞后性，并且纹波大的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，包括：
3、获取目标输电线路的输出功率和参考功率；
4、将输出功率和参考功率输入到混合潮流控制器中，得到基于自适应线性自抗扰控制的电压源型换流器vsc补偿量；其中，vsc中包括线性扩张状态观测器，线性扩张状态观测器用于基于增益参数输出状态变量预估值，并基于状态变量预估值输出补偿量；增益参数根据混合潮流控制器的带宽确定；
5、根据补偿量对目标输电线路的过电压现象进行抑制。
6、在一些可能的实现方式中，线性扩张状态观测器为：
7、
8、
9、其中，z1、z2、z3为状态变量；β1、β2、β3为线性扩张状态观测器的增益参数；y为输出功率；b0为增益系数、ωc为混合潮流控制器的带宽；u为补偿量，ω0为线性扩张状态观测器的带宽。
10、在一些可能的实现方式中，混合潮流控制器的带宽的计算公式为：
11、ωc＝ωc0+km
12、
13、其中，ωc0为带宽设定值；k为自适应调节系数；m为中间变量；pl2为输出功率；pref为参考功率；pset为移相变压器的相邻档位变换时对应的功率区间范围。
14、在一些可能的实现方式中，vsc中还包括线性状态误差反馈控制环；
15、线性状态误差反馈控制环用于确定补偿量。
16、在一些可能的实现方式中，线性状态误差反馈控制环为：
17、
18、u0＝kp(pref-z1)-kdz2
19、
20、其中，u0为线性状态误差反馈控制环输出控制量；kp、kd为混合潮流控制器的增益系数。
21、在一些可能的实现方式中，混合潮流控制器中还包括移相变压器；
22、移相变压器，用于基于输出功率和参考功率确定调节档位，以得到移相变压器调节电压量。
23、在一些可能的实现方式中，vsc中还包括电压调节环；
24、电压调节环，用于基于移相变压器的调节档位确定vsc调节电压量。
25、在一些可能的实现方式中，电压调节环为：
26、
27、其中，k1为电压变比；ut1为励磁变压器一次侧电压；km为当前档位电压比；km+0.5为过渡档位电压比；km+1为下一档位电压比。
28、在一些可能的实现方式中，根据补偿量对目标输电线路的过电压现象进行抑制，包括：
29、根据vsc的补偿量、移相变压器调节电压量和vsc调节电压量，对目标输电线路的过电压现象进行抑制。
30、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制装置，包括：
31、获取模块，用于获取目标输电线路的输出功率和参考功率；
32、补偿模块，用于将输出功率和参考功率输入到混合潮流控制器中，得到基于自适应线性自抗扰控制的电压源型换流器vsc补偿量；其中，vsc中包括线性扩张状态观测器，线性扩张状态观测器用于基于增益参数输出状态变量预估值，并基于状态变量预估值输出补偿量；增益参数根据混合潮流控制器的带宽确定；
33、控制模块，用于根据补偿量对目标输电线路的过电压现象进行抑制。
34、本专利技术实施例提供一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法及装置，相比于传统方法，本专利技术实施例采用线性扩张状态观测器替代传统的vsc方法中的pi控制，线性扩张状态观测器可以根据增益参数，实现对状态变量的跟踪，基于预估的状态变量，能够实现对线路功率潮流发生改变时的功率变化情况进行预测，提前得到补偿量，并基于补偿量对其对线路的过电压情况进行抑制，以解决传统pi调节存在滞后效应的问题。其次，传统方法中增益参数根据设定带宽值进行调整，其可能存在响应速度过快或过慢的问题，也即纹波较大，本专利技术实施例由于其增益参数是根据混合潮流控制器的带宽确定，改变控制器的带宽，能够实现的对增益参数的精准调节，进而解决传统pi调节存在纹波大的问题。
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1.一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述线性扩张状态观测器为：
3.根据权利要求2所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述混合潮流控制器的带宽的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述VSC中还包括线性状态误差反馈控制环；
5.根据权利要求4所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述线性状态误差反馈控制环为：
6.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述混合潮流控制器中还包括移相变压器；
7.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述VSC中还包括电压调节环；
8.根据权利要求7所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述电压调节环为：
9.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控
10.一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述线性扩张状态观测器为：
3.根据权利要求2所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述混合潮流控制器的带宽的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述vsc中还包括线性状态误差反馈控制环；
5.根据权利要求4所述的基于自适应线性自抗扰控制的过电压抑制方法，其特征在于，所述线性状态误差反馈控制环为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，赵彭辉，邵华，杨鹏，陈明，霍春燕，张骥，苏佶智，张帅，胡源，李燕，高铭，付欢帅，孟建辉，袁新成，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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