【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統安全運行，特別是一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法及系統。
技術介紹
1、在“雙碳”目標的推動下，以風力發電為代表的新能源技術得到了廣泛的應用和快速的發展，隨著風電在電力系統中所占比例持續快速增長，風電經柔性直流輸電系統送出的輸電方式得到了更加廣泛的使用；當前風電經柔性直流輸電系統通常按照風機采用鎖相同步控制，柔直采用模塊化多電平換流器mmc送端采用恒定電壓/頻率控制，即v/f控制，受端采用定直流電壓控制的方式進行構建；然而，這樣的控制方式組合存在一些顯著的不足，例如當柔直受端發生三相金屬性接地故障時，送端有功功率無法主動調節，進而引發較為嚴重的直流過電壓現象，這種過電壓不僅會對系統設備造成潛在的損害，還可能導致系統保護裝置誤動作，影響整個電力系統的穩定性；針對風電經柔直送出系統受端故障時的直流過電壓問題，目前有新型研究表明，當直驅風機采用構網型控制，柔直送端采用定直流電壓控制，受端采用定功率控制結構時，柔直送端換流器能夠自動響應受端故障，降低送端功率，從而抑制直流側過電壓。
2、然而目前常見的解決方案同樣存在諸多缺點，首先，在將送端控制器的響應能力充分調用后，多控制器協調參與故障穿越過程變得更加復雜，甚至在故障恢復期間出現了二次過電壓現象，二次過電壓幅值甚至可能超過一次過電壓幅值，嚴重危害了電力系統安全穩定運行；其次，目前對于二次過電壓問題的研究仍處于起步階段，現有的解決方案存在諸多局限性，例如若增設硬件耗能裝置，則會導致系統投入成本上升，且耗能裝置的投切策略較復雜；同時相應的軟件控制策略
技術實現思路
1、鑒于對受端故障恢復期間的二次過電壓現象進行抑制時，現有技術中對于二次過電壓問題的研究仍處于起步階段，若增設硬件耗能裝置，則會導致系統投入成本上升，且耗能裝置的投切策略較復雜，同時相應的軟件控制策略提出較少，未得到廣泛關注等問題，提出了本專利技術。
2、因此，本專利技術所要解決的問題在于如何提供一種新型風電經柔直送出系統控制策略下的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，解決新型風電經柔直送出系統控制策略下，故障恢復期間的直流二次過電壓問題的方法。
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
4、第一方面，本專利技術實施例提供了一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其包括獲取電流指令值并進行計算，得到電流指令值的斜率；對所述電流指令值的斜率進行判斷，區分受端故障恢復階段；基于所述受端故障恢復階段對斜率限幅器進行控制，實現二次過電壓的抑制。
5、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：所述電流指令值為通過在控制器中檢測受端mmc定有功功率控制輸出的d軸電流指令值，得到受端d軸電流指令值；所述得到電流指令值的斜率包括以下步驟：利用一階低通濾波器對受端d軸電流指令值進行處理，消除系統中穩態運行時高頻噪聲對電流指令值斜率的影響；每隔選取時間段t計算電流指令值的斜率；所述電流指令值的斜率的計算公式如下：
6、
7、其中，k為受端d軸電流指令值的斜率；t為選取時間段；isdref[t]為前一次計算時的受端d軸電流指令值；isdref[t+t]為選取時間段t后的受端d軸電流指令值。
8、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：所述受端故障恢復階段包括斜率限幅階段、積分恢復階段和控制器恢復階段；所述區分受端故障恢復階段包括以下步驟：對受端d軸電流指令值的斜率k進行判斷，若受端d軸電流指令值的斜率k≤設定閾值k，則判定受端mmc定有功功率控制處于正常工作狀態；若受端d軸電流指令值的斜率k＞設定閾值k，則判定受端mmc定有功功率控制不處于正常工作狀態，進入斜率限幅階段；在進入斜率限幅階段后，對受端有功功率和送端有功功率進行判斷，若受端有功功率＜送端有功功率，則判定進入積分恢復階段；若受端有功功率≥送端有功功率，則判定處于斜率限幅階段；在進入積分恢復階段后，對受端d軸電流指令值的斜率k進行判斷，若受端d軸電流指令值的斜率k＜斜率限幅最大值kmax，則判定受端mmc定有功功率控制恢復正常工作狀態，進入控制器恢復階段；若受端d軸電流指令值的斜率k≥斜率限幅最大值kmax，則判定二次過電壓未被完全抑制，處于積分恢復階段。
9、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：所述斜率限幅階段包括：若受端d軸電流指令值的斜率k≤設定閾值k，則判定受端mmc定有功功率控制處于正常工作狀態，斜率限幅器不工作，控制環節直接使用受端mmc定有功功率控制產生的受端d軸電流指令值；若受端d軸電流指令值的斜率k＞設定閾值k，則判定受端mmc定有功功率控制不處于正常工作狀態，啟動斜率限幅器，對受端d軸電流指令值進行斜率限幅，使受端d軸電流指令值按照受端d軸電流指令值的斜率k＝k上升。
10、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：正常工作狀態的定有功功率的計算公式如下：
11、
12、其中，isdref為正常工作狀態的定有功功率；kpsd為受端定有功功率控制比例積分pi環節的比例參數；pvref為受端有功功率的指令值；pv為mmc受端的有功功率；kisd為受端定有功功率控制的積分參數；s為拉普拉斯算子；在啟動斜率限幅器后，受端d軸電流指令值滿足以下公式：
13、isdrefmax＝kt＜1.1p.u.
14、其中，isdrefmax為受端d軸電流指令值的最大值；k為受端d軸電流指令值的斜率；t為限幅持續時間。
15、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：所述積分恢復階段包括：基于所述斜率限幅對受端有功功率進行限制，使受端有功功率＜送端有功功率，所述受端有功功率和所述送端有功功率滿足以下公式：
16、pv＝usdisd＜pw
17、其中，pv為mmc受端的有功功率；pw為mmc送端的有功功率；usd為mmc受端d軸的輸出電壓；isd為mmc受端d軸的輸出電流；當受端有功功率＜送端有功功率時，直流側電壓迅速上升，加速送端d軸電流的飽和恢復，取消直流側電壓的低電壓階段，抑制二次過電壓；所述受端有功功率的計算公式如下：
18、pv＝usaisa+usbisb+uscisc
19、其中，pv為mmc受端的有功功率；usa為受端a相交流電壓；usb為受端b相交流電壓；usc為受端c相交流電壓；isa為受端a相交流電流；isb為受端b相交流電流；isc為受端c相交流電流。
20、作為本專利技術所述受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的一種優選方案，其中：所述控制器恢復階段包括：對受端d軸電流指令值的斜率k進行判斷，若受端d軸電流指令值的斜率k＜斜率限幅最大值kmax，則判定受端mmc定有功功率控制恢復正常工作狀態，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述電流指令值為通過在控制器中檢測受端MMC定有功功率控制輸出的d軸電流指令值，得到受端d軸電流指令值；
3.如權利要求2所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述受端故障恢復階段包括斜率限幅階段、積分恢復階段和控制器恢復階段；
4.如權利要求3所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述斜率限幅階段包括：
5.如權利要求4所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：正常工作狀態的定有功功率的計算公式如下：
6.如權利要求5所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述積分恢復階段包括：
7.如權利要求6所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述控制器恢復階段包括：
8.一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制系統，基于權利要求1～7任一所述的一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：包括，p>
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1～7任一所述的一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1～7任一所述的一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述電流指令值為通過在控制器中檢測受端mmc定有功功率控制輸出的d軸電流指令值，得到受端d軸電流指令值；
3.如權利要求2所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述受端故障恢復階段包括斜率限幅階段、積分恢復階段和控制器恢復階段；
4.如權利要求3所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：所述斜率限幅階段包括：
5.如權利要求4所述的受端故障恢復期間二次過電壓抑制方法，其特征在于：正常工作狀態的定有功功率的計算公式如下：
6.如權利要求5所述的受端故障恢復期間...
【專利技術屬性】
技術研發人員：余佳微，郭琦，朱益華，涂亮，張丹，曾丕江，李想，程旻，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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