本发明专利技术涉及光伏并网技术领域，具体提供了一种LCC‑HVDC(line commutated converter based high voltage direct current，电网换相换流器高压直流输电)系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法及装置，包括：基于构网型光伏换流器输出的有功功率和频率修正虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位，基于送端电网电压的测量值修正虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值；利用所述虚拟同步发电机控制策略对含构网型光伏换流器的LCC‑HVDC系统中的构网型光伏换流器进行控制。本发明专利技术提供的技术方案能够提升光伏接入弱电网的稳定性，且能够在LCC‑HVDC系统发生换相失败引起送端电网出现暂态电压后，自动调整换流器输出的无功功率，实现对暂态电压的有效支撑，防止出现无功功率“反调”现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏并网，具体涉及一种lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法及装置。
技术介绍
1、目前大规模光伏基地的电能主要通过电网换相换流器高压直流输电(linecommutated converter based high voltage direct current，lcc-hvdc)系统送出。在lcc-hvdc系统出现换相失败或直流故障后，会导致整流站出现盈余的无功功率，引起送端电网出现暂态电压。送端电网的暂态电压将进一步传递到光伏汇集区域，导致部分故障穿越能力弱的光伏逆变器脱网，进一步扩大事故范围，影响电网的安全稳定运行。
2、采用传统跟网型控制策略时，当并网点电压低于阈值(0.9pu)时，换流器能够自动根据电压跌落幅值，输出无功功率支撑电网电压，动态响应时间约为20ms，换流器数量较多进一步增加了调控的复杂度。在故障发生后，由于电压测量环节，在电压由低电压转变到高电压的过程中会出现延时的问题，导致高电压期间仍在滞后输出无功功率，加剧暂态过电压幅值。针对lcc-hvdc系统的暂态电压支撑，目前主要依靠附加同步调相机或提高新能源设备的故障穿越能力。调相机能够有效提高交流电网短路比和抑制暂态过电压幅值，但是极大地提高了系统运行成本。通过优化采用跟网型控制的光伏换流器控制参数，可以起到一定支撑效果，但难以在弱电网中大量应用。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法及装置。
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p>2、第一方面，提供一种lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法，所述lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法包括：3、基于构网型光伏换流器输出的有功功率和频率修正虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位，基于送端电网电压的测量值修正虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值；
4、利用所述虚拟同步发电机控制策略对含构网型光伏换流器的lcc-hvdc系统中的构网型光伏换流器进行控制。
5、优选的，所述lcc-hvdc系统采用双极12脉冲拓扑结构。
6、优选的，所述lcc-hvdc系统的整流侧定电流控制器的触发角指令如下：
7、αr,ref＝min{αr,min,π-βr,cc}
8、上式中，αr,ref为整流侧定电流控制器的触发角指令，αr,min为整流侧定电流控制器的触发角指令下限值，βr,cc为越前触发角，其中，所述越前触发角如下：
9、βr,cc＝kp,rcc△idr+ki,rcc∫△idrdt
10、上式中，kp,rcc和ki,rcc分别为整流侧定电流控制器的比例系数和积分系数，△idr为第一电流差，△idr＝idr,ref-idr，idr,ref为逆变侧获得的直流电流参考值，idr为滤波后的逆变侧获得的直流电流测量值，t为时间。
11、优选的，所述lcc-hvdc系统的逆变侧定电流控制器的越前触发角指令如下：
12、βi,cc＝kp,icc△idi+ki,icc∫△idrdt
13、上式中，βi,cc为逆变侧定电流控制器的越前触发角指令，kp,icc和ki,icc分别为逆变侧定电流控制器的比例系数和积分系数，△idi为第二电流差，△idi＝idr,ref-idi-0.1，idi为逆变侧直流电流，idr,ref为逆变侧获得的直流电流测量值，△idr为第一电流差，△idr＝idr,ref-idr，idr为滤波后的逆变侧获得的直流电流测量值，t为时间。
14、优选的，所述lcc-hvdc系统的逆变侧定关断角控制器的越前触发角指令如下：
15、βi,cea＝kp,icea△γ+ki,icea∫△γdt
16、上式中，βi,cea为逆变侧定关断角控制器的越前触发角指令，kp,icea和ki,icea分别为逆变侧定关断角控制器的比例系数和积分系数，△γ为关断角偏差，△γ＝max{△γmin,γref-γmin+△γcec}，△γmin为关断角偏差最小值，γref为定关断角控制器中的关断角参考值，γmin为定关断角控制器中的关断角下限值，△γcec为电流偏差控制器的输出值，t为时间。
17、优选的，所述虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位如下：
18、θc＝θc1+kd(ωc-ω0)
19、上式中，θc为虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位，θc1为虚拟同步发电机控制策略中同步环节的初始输出电压相位，kd为振荡抑制系数，ωc为构网型光伏换流器输出角频率，ω0为电网额定角频率，其中，所述虚拟同步发电机控制策略中同步环节的初始输出电压相位如下：
20、
21、上式中，s为拉普拉斯算子，prefc为构网型光伏换流器输出的有功功率参考值，prefc＝prefc0-kpc(ωc-ω0)，kpc为下垂系数，prefc0为初始构网型光伏换流器输出的有功功率参考值，pc为构网型光伏换流器输出的有功功率，j为构网型光伏换流器的转动惯量，d为构网型光伏换流器的阻尼系数。
22、优选的，所述虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值如下：
23、
24、上式中，vcmag为虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值，kq0为恒定的下垂系数，vacs1为送端电网电压参考值，vref为送端电网电压的测量值，qrefc为构网型光伏换流器输出的无功功率参考值，qc为构网型光伏换流器输出的无功功率，kpq为pi控制器的比例系数，kiq为pi控制器的积分系数，s为拉普拉斯算子。
25、第二方面，提供一种lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制装置，所述lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制装置包括：
26、析模块，用于基于构网型光伏换流器输出的有功功率和频率修正虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位，基于送端电网电压的测量值修正虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值；
27、控制模块，用于利用所述虚拟同步发电机控制策略对含构网型光伏换流器的lcc-hvdc系统中的构网型光伏换流器进行控制。
28、优选的，所述lcc-hvdc系统采用双极12脉冲拓扑结构。
29、优选的，所述lcc-hvdc系统的整流侧定电流控制器的触发角指令如下：
30、αr,ref＝min{αr,min,π-βr,cc}
31、上式中，αr,ref为整流侧定电流控制器的触发角指令，αr,min为整流侧定电流控制器的触发角指令下限值，βr,cc为越前触发角，其中，所述越前触发角如下：
32、βr,cc＝kp,rcc△idr+ki,rcc∫△idrdt
33、上式中，kp,rcc和ki,rcc分别为整流侧定电流控制器的比例系数和积分系本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电网换相换流器高压直流输电LCC-HVDC系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LCC-HVDC系统采用双极12脉冲拓扑结构。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的整流侧定电流控制器的触发角指令如下：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的逆变侧定电流控制器的越前触发角指令如下：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的逆变侧定关断角控制器的越前触发角指令如下：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位如下：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值如下：
8.一种LCC-HVDC系统送端电网暂态电压主动支撑控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述LCC-HVDC系统采用双极12脉冲拓扑结构。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的整流侧定电流控制器的触发角指令如下：
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的逆变侧定电流控制器的越前触发角指令如下：
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述LCC-HVDC系统的逆变侧定关断角控制器的越前触发角指令如下：
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位如下：
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值如下：
15.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
16.一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LCC-HVDC系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法。
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【技术特征摘要】
1.一种电网换相换流器高压直流输电lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lcc-hvdc系统采用双极12脉冲拓扑结构。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lcc-hvdc系统的整流侧定电流控制器的触发角指令如下：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lcc-hvdc系统的逆变侧定电流控制器的越前触发角指令如下：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lcc-hvdc系统的逆变侧定关断角控制器的越前触发角指令如下：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中同步环节的输出电压相位如下：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略中电压幅值环节的输出电压幅值如下：
8.一种lcc-hvdc系统送端电网暂态电压主动支撑控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢宏，林志光，李元贞，杨立滨，邓卫华，陈凯龙，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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