【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性直流牵引供电系统无功控制，具体涉及一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法及相关装置。
技术介绍
1、随着城市轨道交通系统的快速发展，柔性直流牵引供电系统因其高效、灵活的特点而得到了广泛应用。该系统采用电压源型变流器(vsc)作为核心设备，通过d-q解耦控制技术，能够实现有功和无功功率的双向四象限运行，从而在保证正常供电的同时，还能为电网提供必要的无功补偿。特别是在电网因故障等原因导致电压跌落时，vsc能够快速响应，为电网提供无功支撑，有效维持电网电压的稳定，确保地铁等城市轨道交通系统的正常运行。
2、在实际应用中，一条地铁线路往往配备有多个vsc变流器，以实现长距离、大功率的电力传输。若要对这些变流器进行统一控制，就需要建立复杂的通讯网络和强大的中央处理器来支持。这不仅会增加通讯负担，还会加大中央处理器的计算压力，导致每一次无功控制指令的获取和处理时间变长。对于暂态时间尺度下的快速电压控制来说，这种延迟是不可接受的，因为它可能直接影响到电网的稳定性和安全性。
3、为了降低控制模型的复杂度，加快算法的求解速度，聚合方法应运而生。聚合方法通过将具有相似或相近动态特性的控制器聚合为一个整体，从而大幅减少中央控制器需要直接控制的对象数量，实现控制模型的降维。这种方法在理论上能够提高控制系统的响应速度，满足暂态时间尺度的控制要求。然而，现有的聚合模型大多采用线性时不变模型，这种模型是基于变流器某一特定时刻的状态进行聚合得到的。因此，它要求变流器的状态在整个控制过程中不能发生大的变化，否则聚
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法及相关装置，能够克服线性时不变聚合模型在应对快速变化的电网状态时存在的不足，提高控制系统的响应速度和准确性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、根据本专利技术的第一方面，提供一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，包括：
4、建立柔性直流牵引供电系统中柔性直流变流器的无功控制模型；
5、对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合；
6、对柔性直流变流器的输出无功进行聚合；
7、将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数。
8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述无功控制模型为：
9、
10、式中，tq为柔性直流变流器的q轴惯性时间常数；δiq为柔性直流变流器q轴电流的变化量；kp和ki为无功控制环的pi参数；δqref为柔性直流变流器输出无功功率指令的变化量；q为柔性直流变流器实际输出无功功率的变化量。
11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合，具体为：
12、
13、式中，α1和α2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的坐标轴与公共坐标轴之间的角度差；δiqc1和δiqc2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的q轴电流的变化量；δiq为q轴电流聚合值。
14、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对柔性直流变流器的输出无功进行聚合，具体为：
15、
16、式中，vc1和vc2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的交流测电压；q1和q2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的输出无功功率；δq1和δq2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器输出无功功率的变化量；x1和x2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器与电网连接电缆的电抗；δq为输出无功聚合值。
17、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数，具体为：
18、
19、a＝[cosα1cosα2]
20、
21、式中，kpc1和kci1为第一柔性直流变流器的pi控制参数；kpc2和kci2为第二柔性直流变流器的pi控制参数。
22、根据本专利技术的第二方面，提供一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合装置，包括：
23、建立模块，用于建立柔性直流牵引供电系统中柔性直流变流器的无功控制模型；
24、第一聚合模块，用于对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合；
25、第二聚合模块，用于对柔性直流变流器的输出无功进行聚合；
26、代入模块，用于将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数。
27、在第二方面的一种可能的实现方式中，所述无功控制模型为：
28、
29、式中，tq为柔性直流变流器的q轴惯性时间常数；δiq为柔性直流变流器q轴电流的变化量；kp和ki为无功控制环的pi参数；δqref为柔性直流变流器输出无功功率指令的变化量；q为柔性直流变流器实际输出无功功率的变化量；
30、所述对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合，具体为：
31、
32、式中，α1和α2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的坐标轴与公共坐标轴之间的角度差；δiqc1和δiqc2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的q轴电流的变化量；δiq为q轴电流聚合值；
33、所述对柔性直流变流器的输出无功进行聚合，具体为：
34、
35、式中，vc1和vc2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的交流测电压；q1和q2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器的输出无功功率；δq1和δq2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器输出无功功率的变化量；x1和x2为第一柔性直流变流器和第二柔性直流变流器与电网连接电缆的电抗；δq为输出无功聚合值；
36、所述将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数，具体为：
37、
38、a＝[cosα1cosα2]
39、
40、式中，kpc1和kci1为第一柔性直流变流器的pi控制参数；kpc2和kci2为第二柔性直流变流器的pi控制参数。
41、根据本专利技术的第三方面，提供一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法。
42、根据本专利技术的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述无功控制模型为：
3.根据权利要求2所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述对柔性直流变流器的输出无功进行聚合，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数，具体为：
6.一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合装置，其特征在于，所述无功控制模型为：
8.一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，该计算机程序产品被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述无功控制模型为：
3.根据权利要求2所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述对柔性直流变流器的q轴电流进行聚合，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述对柔性直流变流器的输出无功进行聚合，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态聚合方法，其特征在于，所述将柔性直流变流器的q轴电流聚合结果和输出无功聚合结果代入所述无功控制模型，得到动态聚合参数，具体为：
6.一种柔性直流牵引供电系统无功控制的动态...
【专利技术属性】
技术研发人员：常波，王阳央，张绍峰，岳国荣，冯浩，董楠，许春蕾，李静，于萌，闻宇，秦硕，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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