[发明专利]一种VSC-HVDC系统类同步机控制器设计方法

摘要

本发明属于电力系统稳定与控制技术领域，尤其涉及一种考虑暂态稳定性的VSC‑HVDC系统类同步机控制器设计方法，包括建立VSC‑HVDC系统的双机等值模型，双机等值模型包括逆变端以及整流端；设计类同步控制器。本发明将同步逆变器的思想运用到含电压源换流器的高压直流输电中，建立了VSC‑HVDC系统的双机等值模型；在双机等值模型的基础上设计了一种具有下垂特性的类同步机控制器，代替传统的外环电压内环电流控制器以改善系统的暂态稳定性；具有下垂特性的类同步机控制器可很好地应用在VSC‑HVDC系统中，且该类同步机控制器的加入可有效增加系统阻尼，抑制振荡，提高交直流系统遭受扰动后的暂态稳定性。

主权项

1.一种能够提高交直流系统遭受扰动后的暂态稳定性的VSC‑HVDC系统类同步机控制器设计方法，其特征在于，包括：建模步骤，建立VSC‑HVDC系统的双机等值模型，双机等值模型包括逆变端以及整流端；设计步骤，设计类同步机控制器；所述VSC‑HVDC系统的双机等值模型为：其中，R_s、L_s分别为三相主电路等效电阻和等效电抗，i_m‑abc＝[i_ma,i_mb,i_mc]^T为交流系统三相电流，V_m‑abc＝[V_ma,V_mb,V_mc]^T为交流系统三相电压，M_m、M_g分别为电动机和发电机的等效励磁场强，ω_m、ω_g分别为电动机和发电机的等效转子角速度，θ_m、θ_g分别为电动机和发电机的等效转子角加速度，J_m、J_g分别为电动机和发电机的转子的转动惯量，<.,.>表示两个向量之间的内积，T_mm、T_gm分别为电动机和发电机的机械转矩，D_mp、D_gp分别为电动机和发电机的电压下垂系数，V_g‑abc为逆变端电压，C_dc为直流电容，i_cc为直流电流，R_d为直流电阻，L_d为直流电感。