用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的hvdc慣性同步控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法，包括受端換流站以及送端換流站的控制：借鑒同步機的電網(wǎng)同步機制，將HVDC母線電壓等價為同步機轉(zhuǎn)子頻率，HVDC的調(diào)制度等價于同步機氣隙磁鏈，該控制思想下，HVDC受端站將體現(xiàn)為具有母線電容真實慣量大小的同步機，在確保同步穩(wěn)定的同時，實現(xiàn)母線電壓與電網(wǎng)交流頻率實時聯(lián)動，再通過送端換流站的協(xié)作可以建立從岸上電網(wǎng)頻率到海上風(fēng)場交流頻率的鏡像映射，使風(fēng)場能夠及時得知岸上電網(wǎng)頻率信息，進而大大提高風(fēng)場慣量響應(yīng)品質(zhì)。與此同時，本發(fā)明控制下HVDC受端站還體現(xiàn)為電壓源電氣特性，克服電流源并弱網(wǎng)存在的穩(wěn)定性問題，交流頻率無失真鏡像，具有很強的弱網(wǎng)穩(wěn)定運行能力。
【專利說明】
用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及柔性直流輸電系統(tǒng)的控制，尤其是一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC 慣性同步控制方法，應(yīng)用于遠距離海上風(fēng)場并網(wǎng)的柔性直流輸電系統(tǒng)，包括受端換流站與 送端換流站的有功/無功控制策略。
【背景技術(shù)】
[0002] 海上風(fēng)場經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)基本拓撲見圖1，系統(tǒng)主要由風(fēng)場部分與柔性直流 輸電（后文簡稱柔直)部分組成，柔性直流部分包括送端換流站(SEC)、受端換流站(REC) W 及直流電纜等結(jié)構(gòu)。
[0003] 在傳統(tǒng)控制方式下受端換流站工作在電流源矢量控制模式下，通過鎖相環(huán)實現(xiàn)同 步并網(wǎng)，其控制目標(biāo)為穩(wěn)定直流電壓，控制回路包括直流電壓外環(huán)，電流內(nèi)環(huán)等結(jié)構(gòu)，具有 并網(wǎng)電流質(zhì)量高，響應(yīng)快速，有功無功解禪等優(yōu)勢。而送端換流站任務(wù)為控制其交流側(cè)電壓 幅值與頻率的穩(wěn)定，W便于風(fēng)機的接入。
[0004] 然而，傳統(tǒng)電流源矢量控制下的柔性直流會帶來兩方面的問題，一方面由于其解 禪作用，風(fēng)機無法感知到岸上電網(wǎng)的頻率變化，無法為電網(wǎng)提供慣量，因此會降低電網(wǎng)調(diào)節(jié) 能力；另一方面電流矢量控制下VSC-HVDC對電網(wǎng)體現(xiàn)為電流源電氣特性，在電網(wǎng)較強時不 會出現(xiàn)穩(wěn)定問題。但隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中占比增大，電網(wǎng)等效變?nèi)?，傳統(tǒng)的矢量控制無法維持 較理想的電流源特性，電流響應(yīng)特性惡化，從而引發(fā)如諧波振蕩等一系列交互穩(wěn)定性問 題。。
[0005] 從避開電流源特性的角度來看，在換流站應(yīng)用電壓源控制是改善其弱網(wǎng)運行能力 的一種解決方案。通過去除鎖相環(huán)，改用類比同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子方程完成自同步過程，不僅 可W解決傳統(tǒng)電流矢量控制在弱網(wǎng)下控制性能不佳的問題，其虛擬慣量還可W實現(xiàn)對電網(wǎng) 頻率變化的自主響應(yīng)。但運種方式在應(yīng)用于可再生能源，如海上風(fēng)電場經(jīng)柔性直流輸電并 網(wǎng)的場合時，風(fēng)場的電流源特性會導(dǎo)致受端換流站無法從中提取慣量，虛擬慣量將從直流 電容中抽取，會引起直流電壓的劇烈波動。
[0006] 經(jīng)檢索，公開號為CN105429183A、申請?zhí)枺?01610006597.X的中國發(fā)明專利申請， 公開了一種永磁直驅(qū)型海上風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)及其控制方法，其中控制方法包括機 側(cè)整流器采用轉(zhuǎn)速外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制，風(fēng)場網(wǎng)側(cè)換流站采用電壓外環(huán)和電流內(nèi) 環(huán)的雙閉環(huán)控制，海上整流站采用定交流電壓和定頻率控制，岸上逆變站采用定直流電壓 和定無功功率的雙閉環(huán)控制。
[0007] 上述控制方案下的風(fēng)場經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)會帶來兩方面的問題，一方面由于柔 性直流輸電解禪作用，風(fēng)機無法感知到岸上電網(wǎng)的頻率變化，提供頻率響應(yīng)，運會降低系統(tǒng) 慣量，危及電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性;此外由于風(fēng)電變流器W及柔性直流輸電的隔離作用，風(fēng)電機組 對電網(wǎng)幾乎不提供短路電流，因此風(fēng)電高比例接入等價于使電網(wǎng)變?nèi)酰档拖到y(tǒng)短路比。該 控制方案按照電網(wǎng)為理想電壓源設(shè)計，但在弱電網(wǎng)的條件下，傳統(tǒng)的矢量控制無法維持較 理想的電流源特性，電流響應(yīng)特性惡化，從而引發(fā)如諧波振蕩等一系列交互穩(wěn)定性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng) 的HVDC慣性同步控制方法，一方面能夠提高風(fēng)場經(jīng)柔直并入弱電網(wǎng)的穩(wěn)定性，另一方面還 需要通過柔直系統(tǒng)將岸上電網(wǎng)頻率變化信息傳遞至風(fēng)場一側(cè)，協(xié)助風(fēng)場參與頻率調(diào)節(jié)。
[0009] 為實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明提供了一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制 方法，包括受端換流站W(wǎng)及送端換流站的控制方式:該方法借鑒同步機的電網(wǎng)同步機制，將 HVDC母線電壓等價為同步機轉(zhuǎn)子頻率，HVDC的調(diào)制度等價于同步機氣息磁鏈，該控制思想 下，HVDC受端站將體現(xiàn)為具有母線電容真實慣量大小的同步機，在確保同步穩(wěn)定的同時，實 現(xiàn)母線電壓與電網(wǎng)交流頻率實時聯(lián)動，再通過送端換流站的協(xié)作可W建立從岸上電網(wǎng)頻率 到海上風(fēng)場交流頻率的鏡像映射，使風(fēng)場能夠及時得知岸上電網(wǎng)頻率信息，進而大大提高 風(fēng)場慣量響應(yīng)品質(zhì)。
[0010] 具體的，一種適用于海上風(fēng)電場并網(wǎng)的柔性直流輸電受端換流站慣性同步控制方 法，所述方法W電容直流電壓W及無功功率作為參考量，控制受端換流站輸出交流電壓的 頻率與幅值，從而調(diào)節(jié)其并網(wǎng)功率，并實現(xiàn)電壓源控制并網(wǎng)；其中：在受端換流站中，所述方 法在現(xiàn)有虛擬同步控制基礎(chǔ)上，WHVDC電容的慣量取代虛擬慣量，將HVDC母線電壓等價為 同步機轉(zhuǎn)子頻率，HVDC的調(diào)制度等價于同步機氣隙磁鏈，使HVDC受端站體現(xiàn)為具有母線電 容真實慣量大小的同步機，在確保同步穩(wěn)定的同時，實現(xiàn)母線電壓與電網(wǎng)交流頻率的實時 聯(lián)動，即直流電壓幅值會跟隨電網(wǎng)頻率的變化，除此之外，該控制下HVDC受端站還體現(xiàn)為電 壓源電氣特性，克服電流源并弱網(wǎng)存在的穩(wěn)定性問題。
[0011] -種適用于海上風(fēng)電場并網(wǎng)的柔性直流輸電送端換流站頻率鏡像協(xié)調(diào)控制方法， 所述方法在送端換流站中，W電容直流電壓W及交流側(cè)電壓幅值作為參考量，控制送端換 流站輸出交流電壓的頻率與幅值，從而維持風(fēng)場側(cè)交流電網(wǎng)穩(wěn)定，便于風(fēng)場接入，其中：在 現(xiàn)有定交流電壓與頻率控制方法基礎(chǔ)上，添加從直流電壓到交流側(cè)頻率的映射，通過與上 述受端換流站慣性同步控制方法的協(xié)作，將岸上交流電網(wǎng)的頻率快速準(zhǔn)確地反映到風(fēng)場側(cè) 交流頻率上，輔助風(fēng)場參與頻率響應(yīng)。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0013] 本發(fā)明中，HVDC受端站將體現(xiàn)為具有母線電容真實慣量大小的同步機，在確保同 步穩(wěn)定的同時，實現(xiàn)母線電壓與電網(wǎng)交流頻率，W及母線電壓與風(fēng)場交流頻率很好的實時 聯(lián)動，進而大大提高風(fēng)場慣量響應(yīng)品質(zhì)。與此同時，慣性同步控制下HVDC受端站還體現(xiàn)為電 壓源電氣特性，克服電流源并弱網(wǎng)存在的穩(wěn)定性問題。因此，慣性同步控制下HVDC系統(tǒng)具有 交流頻率無失真鏡像，電壓源電氣特性等特點，具有很強的弱網(wǎng)穩(wěn)定運行能力。
【附圖說明】
[0014] 通過閱讀參照W下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0015] 圖1是海上風(fēng)場經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)系統(tǒng)基本拓撲；
[0016] 圖2是本發(fā)明一實施例的受端換流站慣性同步控制原理圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明一實施例的送端換流站協(xié)調(diào)控制原理圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明一實施例的整體控制原理圖；
[0019] 圖5是本發(fā)明一實施例對風(fēng)功率波動的響應(yīng)仿真波形圖，其中（a)為風(fēng)功率波動， (b)為直流電壓控制效果；
[0020] 圖6是是本發(fā)明一實施例對電網(wǎng)頻率波動的響應(yīng)仿真波形圖，其中（a)為直流電 壓，（b)為風(fēng)場側(cè)交流頻率。
[0021] 具體的實施方式
[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。W下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進一步理解本發(fā)明，但不W任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進。運些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0023] 如圖1所示，為現(xiàn)有海上風(fēng)場經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)基本拓撲圖，系統(tǒng)主要由風(fēng)場部 分與柔性直流輸電（后文簡稱柔性直流)部分組成，柔性直流部分包括送端換流站(SEC)、受 端換流站(REC) W及直流電纜等結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的矢量控制無法維持較理想的電流源特性，電流 響應(yīng)特性惡化，從而引發(fā)如諧波振蕩等一系列交互穩(wěn)定性問題。
[0024] 本發(fā)明針對現(xiàn)有海上風(fēng)場經(jīng)柔性直流輸電并網(wǎng)系統(tǒng)，在受端換流站采用慣性同步 控制并網(wǎng)的方式，在原有電壓源控制的基礎(chǔ)上，W直流電容慣量取代虛擬慣量，在簡化控制 環(huán)的同時，通過直流電容的慣量響應(yīng)在電網(wǎng)頻率變化時使直流電壓幅值能及時準(zhǔn)確跟隨其 變化，傳遞電網(wǎng)頻率信息。而后在送端換流站的協(xié)同控制中再將直流電壓幅值的變化再次 轉(zhuǎn)變?yōu)槠浣涣鱾?cè)頻率的變化，實現(xiàn)從岸上電網(wǎng)頻率到風(fēng)場側(cè)交流頻率的鏡像映射。
[0025] W下對具體實現(xiàn)技術(shù)細節(jié)進行說明：
[0026] 1)受端換流站慣性同步控制
[0027] 傳統(tǒng)虛擬同步控制中，直流電壓的控制一般包括直流電壓外環(huán)、由虛擬轉(zhuǎn)子方程 構(gòu)成的功率內(nèi)環(huán)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)（比如：呂志鵬等，虛擬同步發(fā)電機及其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 中國電機工程學(xué)報，2014，（ 16): 2591-2603)。但經(jīng)分析可知，直流電容電壓與交流側(cè)頻率成 負相關(guān)關(guān)系，即交流側(cè)頻率的上升會使并網(wǎng)功率變大，直流電壓降低，為利用直流電容的自 然慣性實現(xiàn)電壓源控制同步并網(wǎng)，即本發(fā)明所述的慣性同步方法，可W定義一個禪合系數(shù) K，將交流側(cè)頻率與直流電容電壓綁定在一起。具體實現(xiàn)方法為檢測直流側(cè)電壓的偏差率， 乘WK后直接作為輸出頻率的偏差率：
[002引
（1)
[0029] 其中COrec為受端換流站輸出交流頻率，Wnom為額定頻率(一般取314rad/s)，Aco rec為輸出交流頻率與額定頻率的偏差;Udc為直流母線電壓，Udc_n?為直流電壓額定值，A 山。為直流母線電壓與額定值的偏差。
[0030] 正常情況下電網(wǎng)頻率變化在± 0.5Hz ( ± 1 % )，直流電壓波動在± 5 %，因此一般取 K = O.2。
[0031] 對于直流母線，無論是風(fēng)功率還是電網(wǎng)頻率的變化均會引起直流電容電壓的自然 響應(yīng)：
[0032]
(2)
[0033] 其中Pw為風(fēng)功率，Pgrid為岸上換流站并網(wǎng)功率，C為等效直流電容。
[0034] 當(dāng)風(fēng)功率發(fā)生波動時，有：
[0035]
貸)
[0036] A Pw為風(fēng)功率波動量；A Pgrid為并網(wǎng)功率變化量；A Udc為直流電壓變化量。
[0037] 設(shè)計無功環(huán)速度較慢，即短時間內(nèi)調(diào)制比m不變，受端換流站對交流側(cè)的饋能會受 到影響：
[00；3引
辟）
[0039] 其中：m為調(diào)制比，由無功功率控制環(huán)決定，S為功角，在運行中由換流站輸出頻率 與電網(wǎng)頻率共同決定，Ugrid為電網(wǎng)交流電壓，X為并網(wǎng)電抗；
[0040] 因此直流電壓對于風(fēng)功率變化的自然響應(yīng)為：
[0041]
(5)
[00創(chuàng)采用（1)式中的控制策略，將AUdC替換為A CO：
[00創(chuàng)
樹
[0044] A S為功角變化量；A Og為電網(wǎng)頻率變化量。
[0045] 另一方面，設(shè)電網(wǎng)頻率為O g，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動時，忽略短時間內(nèi)風(fēng)功率的波動，即 APwf = O,有：
[0046] (7)
[0047] 貸）
[004引
[0049] 貨)
[0050] 因此交流電網(wǎng)的頻率波動會引起直流電壓的自然響應(yīng)，本發(fā)明通過（1)式中控制 策略利用運種自然響應(yīng)并使其可控，來讓直流電壓幅值自動跟蹤電網(wǎng)頻率變化，將式(9)中 AUdc替換為A Wrec,其閉環(huán)傳遞函數(shù)為：
[0051] AOrec = G(S)AOg (10)
[0052] 其中；
[0化3] (11,
[0化4]
[0化5] 、12)
[0056] 式中S為拉普拉斯算子，用于傳遞函數(shù)；
[0057] 由（6)式可知在運種控制方式下受端換流站響應(yīng)類似于一個小慣量的同步發(fā)電 機，其慣量由電容大小決定，一般不會超過0.1s。同時由式（12)，在電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時受 端換流站所控制的直流電壓會隨之變化。
[0058] 除此之外，將無功功率化ec與給定化ef的偏差經(jīng)過一個PI調(diào)節(jié)器作為交流電壓的 給定，W實現(xiàn)換流站單位功率因數(shù)運行。
[0059] 2)送端換流站控制
[0060] 為將直流電壓幅值所代表的岸上電網(wǎng)頻率信息再次反映到其交流側(cè)頻率中，送端 換流站頻率控制策略與受端換流站相同，如圖3所示，即：
[0061 ]
(巧）
[0062] 與受端換流站不同的是，送端換流站交流側(cè)連接的風(fēng)場通過鎖相環(huán)快速鎖定其頻 率與相角，因此送端換流站頻率的變化不會直接影響到風(fēng)場輸出的功率，只起到傳遞信息 的作用。通過運種方式可W將直流電壓變化再次轉(zhuǎn)化為頻率變化，并且由于轉(zhuǎn)化比例相同， 可W實現(xiàn)從岸上交流電網(wǎng)的頻率到風(fēng)場側(cè)交流頻率的鏡像映射，即有《 sec* = KUdc*= ? g* (星號代表偏差率），如圖4所示。
[0063] W上為送端換流站輸出頻率的控制，而輸出交流電壓則由風(fēng)場側(cè)交流電壓Uw與給 定化ef的偏差經(jīng)過一個PI調(diào)節(jié)器來確定。
[0064] 為驗證本發(fā)明所述控制方法的有效性，在PSCAD/EMTDC仿真軟件中根據(jù)表1所示參 數(shù)搭建柔性直流換流站的開關(guān)模型，風(fēng)場側(cè)由電流源代替，電網(wǎng)由等效電壓源與電感串聯(lián) 代替，不同強弱的電網(wǎng)其等效電感不同。
[0065] 表1仿真系統(tǒng)參數(shù)
[0066]
[0067] 工況一:電網(wǎng)頻率保持50化不變，風(fēng)功率如圖5中（a)在0.75pu-0.9Spu間波動，分 別在短路比SCR = 2、20時觀察直流電壓的變化。
[0068] 圖5中（b)為直流母線電壓，可W發(fā)現(xiàn)受端換流站的小慣量特點使其能迅速跟蹤風(fēng) 功率波動，且在弱電網(wǎng)條件下也能維持直流電壓穩(wěn)定。
[0069] 工況二:風(fēng)功率取0.7pu，在t = 3s時電網(wǎng)頻率從50化跳變至49.5化，分別在短路比 SCR = 2、20時觀察直流電壓及風(fēng)場側(cè)交流頻率的變化。
[0070] 圖6中（a)為直流電壓，圖6中（b)為風(fēng)場側(cè)交流頻率，從電網(wǎng)頻率發(fā)生變化到風(fēng)場 側(cè)交流頻率響應(yīng)該變化的響應(yīng)時間大約為120ms左右，超調(diào)不超過10%，并且電網(wǎng)變?nèi)鯇ζ?響應(yīng)時間沒有影響。
[0071] W上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，運并不影 響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1. 一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法，適用于海上風(fēng)電場并網(wǎng)的柔 性直流輸電，其特征在于:在受端換流站采用慣性同步控制方法，W電容直流電壓W及無功 功率作為參考量，控制受端換流站輸出交流電壓的頻率與幅值，從而調(diào)節(jié)其并網(wǎng)功率，并實 現(xiàn)電壓源控制并網(wǎng)；其中： 在受端換流站中，所述方法在現(xiàn)有虛擬同步控制基礎(chǔ)上，WHVDC電容的慣量取代虛擬 慣量，將HVDC母線電壓等價為同步機轉(zhuǎn)子頻率，HVDC的調(diào)制度等價于同步機氣隙磁鏈，使 HVDC受端站體現(xiàn)為具有母線電容真實慣量大小的同步機，在確保同步穩(wěn)定的同時，實現(xiàn)母 線電壓與電網(wǎng)交流頻率的實時聯(lián)動，即直流電壓幅值會跟隨電網(wǎng)頻率的變化，除此之外，該 控制下HVDC受端站還體現(xiàn)為電壓源電氣特性，克服電流源并弱網(wǎng)存在的穩(wěn)定性問題。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法，其特征在 于:所述在受端換流站采用慣性同步控制方法，是指： 定義一個禪合系數(shù)K，將交流側(cè)頻率與直流電容電壓綁定在一起，將直流電壓的偏差乘 WK后作為交流側(cè)輸出頻率的偏差，有式(1):其中ωre。為受端換流站輸出交流頻率，ωη?為額定頻率，Δ ωrec為輸出交流頻率與額 定頻率的偏差;Udc為直流母線電壓，Udc_nnm為直流電壓額定值，A Udc為直流母線電壓與額定 值的偏差； 對于直流母線，無論是風(fēng)功率還是電網(wǎng)頻率的變化均會引起直流電容電壓的自然響 應(yīng)：(2) 其中PWF為風(fēng)功率，Pgrid為岸上換流站并網(wǎng)功率，C為等效直流電容； 當(dāng)風(fēng)功率發(fā)生波動時，有：Π ) APw為風(fēng)功率波動量，A Pgrid為并網(wǎng)功率的變化量，A Udc為HVDC母線電壓變化量； 設(shè)計無功環(huán)速度較慢，即短時間內(nèi)調(diào)制比m不變，受端換流站對交流側(cè)的饋能會受到影 響：(4) 其中：m為調(diào)制比，由無功功率控制環(huán)決定，δ為功角，在運行中由換流站輸出頻率與電 網(wǎng)頻率共同決定，Ugrid為電網(wǎng)交流電壓，X為并網(wǎng)電抗； 因此直流電壓對于風(fēng)功率變化的自然響應(yīng)為：另一方面，設(shè)電網(wǎng)頻率為ω g，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動時，忽略短時間內(nèi)風(fēng)功率的波動，即APw =0,有：A δ為功角變化量，Δ cOg為電網(wǎng)頻率變化量； 代入(3)中，有：因此交流電網(wǎng)的頻率波動會引起直流電壓的自然響應(yīng)，通過（1)式中控制策略利用運 種自然響應(yīng)并使其可控，來讓直流電壓幅值自動跟蹤電網(wǎng)頻率變化，將式(9)中AUd。替換為 Δωα。，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為：式中S為拉普拉斯算子，用于傳遞函數(shù)； 由（6)式可知在運種控制方式下受端換流站響應(yīng)類似于一個小慣量的同步發(fā)電機，其 慣量由電容大小決定，同時由式（12)，在電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時受端換流站所控制的直流電 壓會隨之變化。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法，其特 征在于:Κ取值為:Κ = 0.2。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方 法，其特征在于:所述方法進一步在送端換流站采用頻率鏡像協(xié)調(diào)控制方法，即：在送端換 流站中W電容直流電壓W及交流側(cè)電壓幅值作為參考量，控制送端換流站輸出交流電壓的 頻率與幅值，從而維持風(fēng)場側(cè)交流電網(wǎng)穩(wěn)定，便于風(fēng)場接入;其中： 所述方法在現(xiàn)有控制方法基礎(chǔ)上，添加從直流電壓到交流側(cè)頻率的映射，通過與所述 受端換流站慣性同步控制方法的協(xié)作，將岸上交流電網(wǎng)的頻率快速準(zhǔn)確地反映到風(fēng)場側(cè)交 流頻率上，輔助風(fēng)場參與頻率響應(yīng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于實現(xiàn)風(fēng)場頻率響應(yīng)的HVDC慣性同步控制方法，其特征在 于:為將直流電壓幅值所代表的岸上電網(wǎng)頻率信息再次反映到其交流側(cè)頻率中，送端換流 站頻率控制策略與受端換流站相同，即：(13) 其中Wsec為送端換流站輸出交流頻率，ω。?為額定頻率，Udc為直流母線電壓，Udc_n〇m為 直流電壓額定值； 與受端換流站不同的是，送端換流站交流側(cè)連接的風(fēng)場通過鎖相環(huán)快速鎖定其頻率與 相角，因此送端換流站頻率的變化不會直接影響到風(fēng)場輸出的功率，只起到傳遞信息的作 用，通過運種方式將直流電壓變化再次轉(zhuǎn)化為頻率變化，并且由于轉(zhuǎn)化比例相同，實現(xiàn)從岸 上交流電網(wǎng)的頻率到風(fēng)場側(cè)交流頻率的鏡像映射，即有ω sec* = KUdc*= ω g*，星號代表偏差 率。
【文檔編號】H02J3/38GK106099974SQ201610510569
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】蔡旭, 張琛, 楊仁炘
【申請人】上海交通大學(xué)