【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電網，更具體的說是涉及一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法。
技術介紹
1、lcc-hvdc(線路換流器-高壓直流輸電)系統在全球范圍內得到了廣泛應用，既用于大規模電力傳輸，也作為兩個異步系統間的互聯設備。傳統上，這些hvdc鏈接主要關注于穩態電力傳輸，并未提供頻率支持。然而，隨著可再生能源的滲透率持續上升以及電網結構逐漸從大型交流網絡轉向異步互聯網，頻率調節資源出現了顯著短缺，從而增加了系統不穩定的風險。鑒于其強大的電力控制能力，lcc-hvdc被認為具有顯著的潛力，可以改善電力系統的頻率響應性能。
2、目前，一種常見的方法是在lcc-hvdc系統的控制回路中整合一個頻率-功率(p/f)下垂控制(drc)環路，以提供頻率支持。盡管在異步互聯系統(ais)中已經應用了基于drc的各種頻率控制策略，但這些研究并未涉及針對大干擾的控制參數調整，這可能會導致在頻率事件中出現支持不足或過度支持的情況。近年來，虛擬慣性控制(vic)也已經成為提供頻率支持的關鍵組成部分。另一種更為常見的做法是將vic與drc結合，形成綜合慣性控制。然而，vic的引入帶來了新的控制參數，增加了參數整定的復雜性。此外，與物理慣性不同，vic無法為系統提供即時的慣性支持。因此，其在增強各種頻率特性方面的有效性仍不明確。
3、總結來說，目前在異步互聯系統(ais)中使用lcc-hvdc進行頻率控制的策略主要集中在控制邏輯的設計上，沒有提供系統的調頻參數調整方法，這將直接影響對側系統的頻率響應。因此，如何在考慮送
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，解決了
技術介紹
存在的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，包括以下步驟：
4、基于共模頻率模型，分析下垂控制和虛擬慣性控制對電力系統頻率響應的影響；
5、建立異步互聯系統的頻率響應模型，結合分析結果，根據頻率變化調整直流電流指令以提供功率支持，完成調頻參數的調整。
6、可選的，對下垂控制和虛擬慣性控制進行分析所采用的測試系統在rscad中建模，并通過實時數字仿真器進行模擬。
7、可選的，下垂控制根據頻率偏差調節有功功率，虛擬慣性控制通過頻率變化率控制有功功率。
8、可選的，共模頻率模型的構建包括以下步驟：
9、不同組件的頻率響應為：
10、δpl＝-gu(s)δf(s)?(1)；
11、gu(s)＝js+d+1/(ks)?(2)；
12、式中：δpl表示有功擾動；gu(s)表示不同組件的統一結構，j表示有效慣量，d表示有效阻尼，k表示有效調節系數；
13、整個系統的頻率響應通過求和每個單元的共模頻率參數獲得：
14、
15、其中：
16、
17、式中：δf表示頻率偏差，jcm表示整個系統的有效慣性，dcm表示整個系統的有效阻尼，kcm表示整個系統的有效調節系數；下標i表示系統中的第i個機組，s表示拉普拉斯算子；wi表示通過網絡的克朗縮減得到的權重系數；
18、融入下垂控制和虛擬慣性控制的共模頻率模型為：
19、
20、式中：kd表示虛擬慣性控制的頻率調節常數，kp表示下垂控制的頻率調節常數。
21、可選的，j、d、k的具體數值通過擬合機組投運前進行的有功功率階躍擾動測試數據獲得。
22、可選的，分析下垂控制和虛擬慣性控制對電力系統頻率響應的影響時，考慮的關鍵指標包括：頻率最低點δfnadir、初始頻率變化率rocof、準穩態頻率偏差δfss；
23、其中，初始頻率變化率rocof的表達式為：
24、
25、則，虛擬慣性控制和下垂控制均不影響初始頻率變化率rocof，僅取決于有功擾動δpl和有效慣量j；
26、在分析準穩態頻率時，將統一結構的形式修改為：
27、
28、準穩態頻率偏差δfss的表達式為：
29、
30、式中：jcm1表示有效慣量，dcm1表示有效阻尼，kcm1表示有效調差系數，t0表示有效時間常數；
31、則，準穩態頻率偏差δfss取決于下垂控制的頻率調節常數kp但不受虛擬慣性控制的頻率調節常數kd的影響；
32、對公式(5)進行拉普拉斯反變換，獲得其時域表達式：
33、δf(t)＝-δple-σtsin(ωdt)?(9)；
34、式中，σ和ωd分別表示無阻尼振蕩頻率和衰減系數，它們的具體公式為：
35、
36、σ＝-ζωn?(11)；
37、式中，ζ和ωn分別表示阻尼比和阻尼振蕩頻率，它們的具體表達式為：
38、
39、通過對公式(9)求導并令其導數等于0，確定頻率達到最低點的時間tnadir，表達式為：
40、
41、將tnadir代入公式(9)，得到頻率最低點δfnadir的解析表達式：
42、
43、則，隨著kd和kp的增加，頻率最低點δfnadir提升；
44、從頻率最低點的角度來看，下垂控制可以有效替代虛擬慣性控制。
45、可選的，異步互聯系統的頻率響應模型的整流側采用定電流控制，逆變側采用定電壓控制。
46、可選的，異步互聯系統的頻率響應模型中，lcc-hvdc系統根據頻率變化調整直流電流指令以提供功率支持，表達式為：
47、δpdc＝kiudcrefδf1＝kdcδf1?(16)；
48、式中，δpdc表示lcc-hvdc的有功功率變化，ki表示直流電流調節系數，udcref表示直流電壓參考值，kdc表示lcc-hvdc的下垂常數；δf1表示送端系統頻率偏差；
49、異步互聯系統的頻率響應模型的解析表達式為：
50、
51、通過選擇kdc的控制參數，獲得所需的δf1和δf2的頻率動態；
52、若沒有下垂控制，kdc等于0，逆變側和整流側的頻率動態是解耦的；
53、
54、式中：ωd1和σ1分別表示送端系統的自然振蕩頻率和衰減系數；
55、系數a-k的具體表達式如下：
56、
57、e＝-a2-b2+c2+d2?(25)；
58、f＝2[(a-c)2+(b-d)2][(a-c)2+(b+d)2]???(26)；
59、g＝a(a-c)2+a(b2+d2)-2b2c?(27)；
60、k＝c(a-c本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，對下垂控制和虛擬慣性控制進行分析所采用的測試系統在RSCAD中建模，并通過實時數字仿真器進行模擬。
3.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，下垂控制根據頻率偏差調節有功功率，虛擬慣性控制通過頻率變化率控制有功功率。
4.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，共模頻率模型的構建包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，J、D、K的具體數值通過擬合機組投運前進行的有功功率階躍擾動測試數據獲得。
6.根據權利要求4所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，分析下垂控制和虛擬慣性控制對電力系統頻率響應的影響時，考慮的關鍵指標包括：頻率最低點Δfnadir、初始頻率變化
7.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，異步互聯系統的頻率響應模型的整流側采用定電流控制，逆變側采用定電壓控制。
8.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中LCC-HVDC的調頻參數整定方法，其特征在于，異步互聯系統的頻率響應模型中，LCC-HVDC系統根據頻率變化調整直流電流指令以提供功率支持，表達式為：
...【技術特征摘要】
1.一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，其特征在于，對下垂控制和虛擬慣性控制進行分析所采用的測試系統在rscad中建模，并通過實時數字仿真器進行模擬。
3.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，其特征在于，下垂控制根據頻率偏差調節有功功率，虛擬慣性控制通過頻率變化率控制有功功率。
4.根據權利要求1所述的一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，其特征在于，共模頻率模型的構建包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種異步互聯系統中lcc-hvdc的調頻參數整定方法，其特征在于，j、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雪映，王巖，蔣懷光，胡仁宗，區俊輝，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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