一種提高h(yuǎn)vdc系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng)pi控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相 失敗能力的自適應(yīng)PI控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓直流輸電（high-voltagedirectcurrent，下文簡(jiǎn)稱HVDC)系統(tǒng)輸電容量大、 損耗小、傳輸功率調(diào)節(jié)靈活迅速，因此在遠(yuǎn)距離大容量輸電、大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)及跨海峽輸電等 方面應(yīng)用廣泛。
[0003] 換相失敗作為HVDC系統(tǒng)逆變側(cè)最常見(jiàn)的故障之一，其發(fā)生過(guò)程如下：逆變側(cè)交流 系統(tǒng)故障引起交流電壓幅值降低、直流電流突增或交流換相電壓過(guò)零點(diǎn)相角偏移，導(dǎo)致逆 變器關(guān)斷角減小，換流閥沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)恢復(fù)其阻斷能力，從而使原先應(yīng)關(guān)斷的閥不關(guān) 斷，應(yīng)導(dǎo)通的閥不導(dǎo)通。換相失敗將導(dǎo)致直流系統(tǒng)瞬時(shí)傳輸功率中斷，若采取的控制措施不 當(dāng)，還會(huì)引發(fā)后繼換相失敗，嚴(yán)重時(shí)甚至引起直流系統(tǒng)閉鎖。
[0004] 用自適應(yīng)控制器替代系統(tǒng)中的傳統(tǒng)PI控制器，使控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù) 的變化調(diào)節(jié)自身控制參數(shù)以達(dá)到最優(yōu)控制，從而提高HVDC控制器應(yīng)對(duì)系統(tǒng)不同運(yùn)行狀況 的靈活性，最終提升系統(tǒng)的魯棒性以抑制換相失敗。
[0005] 然而，現(xiàn)有的用于HVDC系統(tǒng)的自適應(yīng)控制器中，自校正控制器需要依賴參考模 型，而基于模糊邏輯的自適應(yīng)PI控制器，其模糊邏輯運(yùn)算復(fù)雜，且需先判斷出故障類型再 根據(jù)列表選擇相應(yīng)的最優(yōu)控制方式和模糊邏輯，因而難以運(yùn)用到實(shí)際工程當(dāng)中，同時(shí)抵御 換相失敗的能力比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能更好的適用于 實(shí)際工程中，有效增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性的一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng) PI控制方法。
[0007] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng)PI控制 方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1 :獲取t時(shí)刻的測(cè)量信號(hào)Sm(t)和期望信號(hào)Sss(t)，并計(jì)算測(cè)量信號(hào)Sm(t)和 期望信號(hào)Sss(t)之間的誤差；
[0009] 步驟2 :判斷Sm(t)和Sss(t)誤差的絕對(duì)值是否大于誤差裕度，若小于，重復(fù)步驟 1 ;若不小于，根據(jù)下式計(jì)算參考信號(hào)SMf(t);
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng)PI控制方法，其特征在于：包括以 下步驟： 步驟1 :獲取t時(shí)刻的測(cè)量信號(hào)Sm(t)和期望信號(hào)Sss(t)，并計(jì)算測(cè)量信號(hào)Sm(t)和期 望信號(hào)Sss⑴之間的誤差； 步驟2 :判斷Sm(t)和Sss(t)誤差的絕對(duì)值是否大于誤差裕度，若小于，重復(fù)步驟1 ;若 不小于，根據(jù)下式計(jì)算參考信號(hào)SMf(t); V,, (? = -V1 (r) - (.V. (r) - 5," {t))e^ , τ =0.0 Is 其中，e為自然常數(shù)，τ為時(shí)間常數(shù)； 步驟3 :根據(jù)下式計(jì)算PI控制器的比例參數(shù)Kp和積分參數(shù)K i，隨即將新的Kp、Ki參數(shù) 賦給PI控制器，然后重復(fù)步驟1。 Δ S(t) = Sref (t)-Sm (t) A = AS(t)-AS(t-Ts) ms = (Ki (t〇)) / (Kp (t〇))
Ki (t) = msXKp(t) 上述式中，AS(t)表示參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)的誤差；1；表示采樣間隔；A表示兩次采樣 間隔AS(t)的變化；ms表示系統(tǒng)受到擾動(dòng)后K^Kp的理想比例；ks為一個(gè)比例系數(shù)；R取 值為1;八3_=八3(%)4 (|為系統(tǒng)檢測(cè)到3"1(〇和335(〇之間誤差的絕對(duì)值大于設(shè)定的數(shù) 值的時(shí)刻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng)PI控制方 法，其特征在于：對(duì)于系統(tǒng)中整流側(cè)的PI控制器，所述步驟1中的測(cè)量信號(hào)Sm(t)為整流側(cè) 直流電流測(cè)量值，所述期望信號(hào)S ss(t)為整流側(cè)直流電流整定值；對(duì)于系統(tǒng)中逆變側(cè)的PI 控制器，所述步驟1中的測(cè)量信號(hào)Sm(t)為逆變側(cè)直流電流測(cè)量值或逆變器關(guān)斷角測(cè)量值， 所述期望信號(hào)S ss(t)為逆變側(cè)直流電流整定值的修正值或逆變器關(guān)斷角整定值。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高HVDC系統(tǒng)抑制換相失敗能力的自適應(yīng)PI控制方法。運(yùn)用自適應(yīng)控制器代替HVDC系統(tǒng)中參數(shù)固定的PI控制器，可提升HVDC控制器應(yīng)對(duì)系統(tǒng)不同運(yùn)行狀況的靈活性，從而提升系統(tǒng)的魯棒性，抑制換相失敗。本文采用了一種基于PI控制器運(yùn)算公式離散化推導(dǎo)的自適應(yīng)PI控制器，打破了現(xiàn)有的自校正控制器依賴參考模型的局限和模糊自適應(yīng)PI控制器運(yùn)算復(fù)雜且需先判斷出故障類型再選擇最優(yōu)控制方式的局限。
【IPC分類】H02J3-36
【公開(kāi)號(hào)】CN104734172
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510093139
【發(fā)明人】孫國(guó)強(qiáng), 高楷, 衛(wèi)志農(nóng), 孫永輝, 楚云飛, 陳 勝
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日