一种有载调压控制方法、系统、设备及介质与流程

专利2023-12-04  89



1.本发明涉及直流输电技术领域,具体涉及一种有载调压控制方法、系统、设备及介质。


背景技术:

2.在高压直流输电系统中对系统电压的控制和调节主要是通过快速调节换流器的触发角和变压器有载调压的分接头对阀侧电压进行控制,从而减小换流变压器交流网侧电压波动对直流系统的影响,优先调节换流变压器分接开关以保证触发角运行在适当的范围内,即在换流阀可承受范围内。
3.变压器的有载调压可以在额定容量范围内带负荷随时调整电压,可以减少和避免电压大幅度波动。但有载调压装置体积大,结构复杂,特别是有载分接开关带负荷从一个位置调整至另一位置时产生的电弧,其积聚游离变压器油使有载调压变压器中的瓦斯冒出,有时还会引起误动作或误发信号。而且,分接开关绝缘不良、接触不良、分接开关的过渡电阻不平衡等因素,都对变压器的安全可靠运行产生影响。近几年来,变压器有载分接开关的故障数量明显增加,这将直接影响电网的安全运行。而且换流变压器分接开关的频繁动作,直接影响了直流工程的运行可靠性。因而,适当降低换流变压器有载分接开关的动作频次有利于高压直流输电系统的稳定运行。
4.在减少换流变压器分接开关挡位、降低分接开关动作次数方面,通过分接开关、交流滤波器和动态无功补偿的协调,可有效减少直流工程变压器分接头的动作频次。但该方法对于交流电压的调节范围有限,且控制器设计复杂,控制难度大。近年来,对于lcc换流阀新型拓扑的研究一直在进行,由igbt和晶闸管构造出仅允许通过单向电流的桥式子模块,并将其串联接入换流器各个阀臂内。但由于需要在每个桥臂内都安装附加电路,导致附加器件利用率不高,并且涉及对lcc换流器本体进行改造,改造成本和难度均较高。


技术实现要素:

5.为了解决现有技术中换流变压器分接开关频繁动作,且与其他无功补偿装置协调控制起来难度大,控制器设计复杂的问题,本发明提出了一种有载调压控制方法,包括:
6.基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;
7.通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;
8.将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。
9.优选的,所述基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源
各相需要投入的全桥子模块的数量,包括:
10.将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量;
11.将所述三相通用控制量分别与测量矢量叠加,得到各相的实际相电压;
12.将所述各相的实际相电压分别与所述全桥子模块平均电压的比值作为所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数。
13.优选的,所述将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量,包括:
14.将外环控制器根据母线电压额定有效值与实际母线电压测量值作差,得到无功需求量;
15.将所述内环控制器的d轴以电容电压作为控制指令,输出d轴有功分量;
16.将所述内环控制器的q轴以所述无功需求量作为控制指令,输出q轴无功分量;
17.基于锁相环获取的相位作为dq坐标系的参考坐标轴,将所述d轴有功分量和所述q轴无功分量经过2r/3s变换转换为三相通用控制量。
18.优选的,所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数按下式计算:
[0019][0020]
式中,n(t)为可控电压源各相需要投入的全桥子模块数,u
ref
为实际相电压,uc为全桥子模块平均电压。
[0021]
优选的,所述通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,包括:
[0022]
通过控制所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块中的全控型电力电子开关,将所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作。
[0023]
基于同一发明构思,本发明还提出了一种有载调压控制系统,包括:
[0024]
全桥子模块数计算模块,用于基于所述可控电压源输出的三相通用控制量和所述全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;
[0025]
可控电压源输出电压模块,用于通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;
[0026]
网侧电压补偿模块,用于将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。
[0027]
优选的,所述全桥子模块数计算模块,包括:
[0028]
三相通用控制量输出子模块,用于将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量;
[0029]
实际相电压计算子模块,用于将所述三相通用控制量与测量矢量叠加,得到实际相电压;
[0030]
全桥子模块数计算子模块,用于将所述实际相电压分别与所述全桥子模块平均电压的比值作为所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数。
[0031]
优选的,所述三相通用控制量输出子模块,具体用于:
[0032]
将外环控制器根据母线电压额定有效值与实际母线电压测量值作差,得到:无功
需求量;
[0033]
将所述内环控制器的d轴以电容电压作为控制指令,输出d轴有功分量;
[0034]
将所述内环控制器的q轴以所述无功需求量作为控制指令,输出q轴无功分量;
[0035]
基于锁相环获取的相位作为dq坐标系的参考坐标轴,将所述d轴有功分量和所述q轴无功分量经过2r/3s变换转换为三相通用控制量。
[0036]
优选的,所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数按下式计算:
[0037][0038]
式中,n(t)为可控电压源各相需要投入的全桥子模块数,u
ref
为实际相电压,uc为全桥子模块平均电压。
[0039]
优选的,所述可控电压源输出电压模块,具体用于:
[0040]
通过控制所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块中的全控型电力电子开关,将所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作。
[0041]
再一方面,本发明还提出了一种计算机设备,包括:
[0042]
一个或多个处理器;
[0043]
处理器,用于执行一个或多个程序;
[0044]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,实现上述的一种有载调压控制方法。
[0045]
再一方面,本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现上述的一种有载调压控制方法。
[0046]
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0047]
一种有载调压控制方法、系统、设备及介质包括:基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压;本发明通过调节可控电压源输出电压补偿网侧电压,从而实现换流变压器阀侧电压的灵活补偿和降低变压器分接开关的动作频次。
附图说明
[0048]
图1为本发明的一种有载调压控制方法流程图;
[0049]
图2为本发明的串联可控电压源电压lcc-hvdc拓扑示意图;
[0050]
图3为本发明的可控电压源控制结构示意框图;
[0051]
图4为本发明的全桥子模块工作状态图;
[0052]
图5为本发明的电路原理图;
[0053]
图6为本发明的补偿电压矢量图;
[0054]
图7为本发明的可控电压源系统接入框图;
[0055]
图8为本发明的外环控制器框图;
[0056]
图9为本发明的内环控制器框图;
[0057]
图10为本发明的内环控制器框图;
[0058]
图11为本发明的直流系统电压电流图;
[0059]
图12为本发明的补偿后的网侧电压图。
具体实施方式
[0060]
本发明提供了一种将多电平全桥子模块(full-bridge sub-module,fbsm)接入换流变压器与交流系统pcc点之间,提出一种用于lcc-hvdc直流输电系统的具备有载调压功能的装置及其控制策略,实现换流变压器阀侧电压的灵活补偿,降低了变压器分接开关的动作频次,该控制器设计简单,动态响应效果好,可靠性高。由于可控电压源串联接入换流变压器网侧与交流母线之间,工程上易于实现,模块化设计可根据工程实际需要增加容量,具有可扩展性强的特点。为了更好地理解本发明,下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
[0061]
实施例1:
[0062]
一种有载调压控制方法,具体实现过程如图1所示,包括:
[0063]
步骤1,基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;
[0064]
步骤2,通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;
[0065]
步骤3,将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。
[0066]
步骤1中的,基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量,包括:
[0067]
本发明提供了一种针对lcc-hvdc高压直流输电系统网侧电压的补偿方法,包括一种适用于lcc-hvdc高压直流输电拓扑结构及其装置本身的控制策略。
[0068]
为实现上述目的,本发明采用的方案是:
[0069]
将包含若干个全桥子模块的可控电压源串联接入交流母线与换流变压器之间,提出一种具备有载调压功能的新型拓扑结构。由于可控电压源是串联接入,其输出的近似正弦波电压与网侧交流电压矢量叠加合成,形成补偿后的网侧电压,网侧电压的提高意味着阀侧电压也同样提高,因而通过补偿网侧电压的方式达到维持阀侧电压的目的。可控电压源串联接入网侧与交流母线之间是对传统lcc直流输电主回路结构的改进,拓扑结构如图2所示。其中的全桥子模块均采用全控型电力电子开关igbt,可快速、灵活控制电压以达到控制目标所需的电压。每相由n个全桥子模块串联组成,其运行原理与全桥mmc类似,采用了电压矢量解耦控制策略和最近电平逼近调制策略。
[0070]
控制系统对可控电压源功能的实现至关重要,其输出电压最终由开关器件的动作状态来实现。矢量控制策略是在dq解耦坐标系下对mmc子模块进行控制,并分解为外环控制器和内环控制器,如图3所示。
[0071]
外环控制器设计是根据母线电压控制指令与实际母线电压测量值计算出无功需
求量,该输出结果将作为内环控制器q轴电压分量的指令。
[0072]
可控电压源的内环控制器按照d/q轴进行解耦控制。d轴电压为有功分量,用于控制子模块平均电容电压;q轴电压为无功分量,用于控制交流母线电压的补偿电压。d、q轴控制量经2r/3s变换,并采用相电流定相,最终产生滞后于相电流90
°
的调制波各相电压控制量。
[0073]
两个计算输出量经dq变换形成的调制波可作为可控电压源电压控制的依据。该方法首先将可控电压源的dq轴控制量ucpd*、ucpq*通过2r/3s变换转换为各相控制量ucpa*、ucpb*、ucpc*,另外两相作为虚拟相。将三相通用控制量与测量矢量叠加后可得到实际相电压uta*、utb*、utc*,该实际补偿后电压在pi控制器中与目标值进行不断比较,最终通过调节可控电压源的输出电压达到稳态要求值。
[0074]
根据调制波信号计算出各相需要投入的子模块数,任意时刻相单元投入的子模块的电压之和为控制定值,可控电压源的三相输出电压分别为ucpa,ucpb,ucpc。电压补偿的基本原理是通过控制全桥子模块的4个开关管就可控制输出电压,各子模块有三个开关状态,即正投入、旁路和负投入。可以通过有选择性的控制各子模块的开关状态,得到希望的输出电压的电平。全桥子模块的工作原理如图4所示。开关信号所对应的工作状态如下表所示:
[0075][0076][0077]
表1全桥型子模块的工作状态
[0078]
结合mmc工作原理,可控电压源各相的输出电压等于参考电压,即控制目标。
[0079]uref
=u
cp
[0080]
计算任意时刻,任意一相投入的子模块数为
[0081][0082]
式中uc为子模块平均电压。由上式可知,全桥子模块可控电压源可依靠增加全桥子模块数量,可实现对任意电压的补偿。
[0083]
步骤2中的,通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压,包括:
[0084]
当交流系统电压正常时,可控电压源控制各相串联子模块均处于旁路状态,端口电压ui(t)均接近于0,其中各全桥子模块电容电压维持在额定电压水平。一旦交流侧电压低于额定值水平,将控制全桥子模块端口电压ui(t)控制为nuci(t)或-nuci(t)状态,在运行过程中,通过适当的充放电控制使所有全桥子模块直流电容电压在允许范围内波动。最
近电平逼近调制策略给出了每个控制时刻mmc各桥臂需要投入的子模块数目,在大多数控制时刻需要投入的子模块数小于各相总的子模块数,因此在各相总子模块中选取一定数量的子模块存在一定的自由度。子模块电容电压平衡控制就是利用这些自由度,调节子模块电容器的充放电时间,达到子模块电容电压的动态平衡。即调制中的投切要求是:根据电流方向,若为充电电流,则投入电容电压最低的若干个模块进行充电,切除电容电压最高的若干个模块阻止充电;若为放电电流,则投入电容电压最高的若干个模块进行放电,切除电容电压最低的若干个模块阻止放电。在进行能量交换的过程中实现电容的均压。全桥子模块的工作状态类型可控电压源中全桥子模块采用的全桥子模块共有6种工作状态,可控电压源运行过程中,全桥子模块电容电压通过适当的充放电控制使所有全桥子模块直流电容电压在允许范围内波动。
[0085]
步骤3中的,将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压,包括:
[0086]
由全控型器件构成的可控电压源用于常规直流输电系统并实现对abc三相电压的容性补偿功能,根据基波电流、电压的相位关系可得到图所示的柔性化lcc阀侧电压基波相量图,该图适用于任意相,如图5所示。以yy阀组为例,i0为网侧的相电流基波相量;im为考虑换相过程的相电流基波相量;us为交流母线电压的相电压相量;u
cp
为可控电压源输出电压的相量;u
t
为us与u
cp
合成的实际的相电压相量。
[0087]
根据图6可知实际补偿后电压有效值可表为:
[0088][0089]
通过调节可控电压源的输出电压可以实现对实际网侧电压的调节进而实现对阀侧电压的控制。
[0090]
实施例2:
[0091]
一种有载调压控制系统,包括:
[0092]
全桥子模块数计算模块,用于基于所述可控电压源输出的三相通用控制量和所述全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;
[0093]
可控电压源输出电压模块,用于通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;
[0094]
网侧电压补偿模块,用于将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。
[0095]
全桥子模块数计算模块,包括:
[0096]
三相通用控制量输出子模块,用于将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量;
[0097]
实际相电压计算子模块,用于将所述三相通用控制量与测量矢量叠加,得到实际相电压;
[0098]
全桥子模块数计算子模块,用于将所述实际相电压分别与所述全桥子模块平均电压的比值作为所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数。
[0099]
三相通用控制量输出子模块,具体用于:
[0100]
本发明公开了一种lcc-hvdc高压直流输电系统交流网侧电压的补偿方法,包括一种新型的具备有载调压功能的lcc-hvdc高压直流输电拓扑结构及控制策略,提供了一套完
整的控制策略建模方法,该控制策略的建模方法实现步骤如下:在仿真软件pscad/emtdc中首先搭建直流系统的主电路,本发明采用cigre直流输电标准模型建立测试系统,为单极双端
±
500kv,2ka的系统,在逆变站的网侧串联可控电压源,如图7所示。
[0101]
可控电压源设计补偿容量依据常规直流工程换流站变压器分接开关调压范围20%进行设计。各阀组abc三相分别接入可控电压源,每相单阀组均包含50个全桥mmc子模块。子模块电容电压额定值2kv,容值15mf。
[0102]
模型中首先第一步建立外环控制器,取母线相电压的额定有效值作为控制目标,并通过将其与可控电压源电压的有效值矢量叠加得到补偿后换流变压器实际网侧电压的有效值做差,经闭环pi调节器,分别计算出各相所需补偿电压的计算量,如图8所示。
[0103]
第二步,模型中搭建内环控制器,如图9和图10所示,由于内环控制器实现了对可控电压源输出电压幅值、相位的控制。内环控制器由三部分组成:d/q解耦控制下调制波生成、d轴输入变量的pi调节器、q轴输入变量的pi调节器。因此,建立d、q轴输入变量的pi调节器是调制波生成的先决条件。
[0104]
d轴的输入变量作为对子模块电容电压的控制,电容电压的额定值作为pi调节器控制指令,实际电容电压的平均值作为反馈量,其pi调节器的输出作为d轴有功分量。
[0105]
q轴输入变量作为对电压源输出电压的控制,外环控制器输出量的额定有效值值可作为pi调节器控制指令,实际电压源的输出电压有效值作为反馈量将跟随指令值,其pi调节器的输出作为q轴无功分量。
[0106]
第三步,本发明的实质是针对交流系统电压跌落而进行的无功补偿,即可控电压源需对交流系统提供容性无功补偿,因此输出电压应滞后于相电流。θ取网侧相电流的过零点,该相位采用锁相环pll来获得,当pll实现锁相同步时,θ就等于其相位,该相位作为dq坐标系的参考坐标轴。dq轴控制量ucpd*、ucpq*通过2r/3s变换转换为各相控制量ucpa*、ucpb*、ucpc*,另外两相作为虚拟相。
[0107]
第四步,实际补偿后网侧电压的有效值在pi控制器中与目标值即母线电压额定有效值进行不断比较,最终通过调节可控电压源的输出电压使变压器网侧电压达到稳态要求值。
[0108]
第五步,根据电容电压排序原则编制调制策略,选取模块的触发信号。最终通过仿真验证,仿真中设置1.0s时在交流母线处发生三相短路轻微故障导致交流母线电压约跌落至0.8pu,故障持续时间为150ms。直流系统电压电流如图11所示,补偿后的网侧电压如图12所示。
[0109]
实施例3:
[0110]
基于同一发明构思,本发明再一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其是终端的计算核心以及控制核心,其适于实现一条或一条以上指令,具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指
令从而实现相应方法流程或相应功能;本发明实施例所述的处理器可以用于执行一种有载调压控制方法的步骤。
[0111]
实施例4:
[0112]
基于同一发明构思,本发明再一个实施例中,本发明还提供了一种存储介质,具体为计算机可读存储介质(memory),所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备,用于存放程序和数据。可以理解的是,此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质,当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间,该存储空间存储了终端的操作系统。并且,在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令,这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是,此处的计算机可读存储介质可以是高速ram存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令,以实现上述实施例中一种有载调压控制方法相应步骤。
[0113]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0114]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0115]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0116]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0117]
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在发明待批的本发明的权利要求范围之内。

技术特征:
1.一种有载调压控制方法,其特征在于,包括:基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量,包括:将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量;将所述三相通用控制量分别与测量矢量叠加,得到各相的实际相电压;将所述各相的实际相电压分别与所述全桥子模块平均电压的比值作为所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量,包括:将外环控制器根据母线电压额定有效值与实际母线电压测量值作差,得到无功需求量;将所述内环控制器的d轴以电容电压作为控制指令,输出d轴有功分量;将所述内环控制器的q轴以所述无功需求量作为控制指令,输出q轴无功分量;基于锁相环获取的相位作为dq坐标系的参考坐标轴,将所述d轴有功分量和所述q轴无功分量经过2r/3s变换转换为三相通用控制量。4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数按下式计算:式中,n(t)为可控电压源各相需要投入的全桥子模块数,u
ref
为实际相电压,u
c
为全桥子模块平均电压。5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,包括:通过控制所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块中的全控型电力电子开关,将所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作。6.一种有载调压控制系统,其特征在于,包括:全桥子模块数计算模块,用于基于所述可控电压源输出的三相通用控制量和所述全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;可控电压源输出电压模块,用于通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;网侧电压补偿模块,用于将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到
补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压。7.根据权利要求6所述系统,其特征在于,所述全桥子模块数计算模块,包括:三相通用控制量输出子模块,用于将所述可控电压源分解为外环控制器和内环控制器进行控制,输出三相通用控制量;实际相电压计算子模块,用于将所述三相通用控制量与测量矢量叠加,得到实际相电压;全桥子模块数计算子模块,用于将所述实际相电压分别与所述全桥子模块平均电压的比值作为所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数。8.根据权利要求7所述系统,其特征在于,所述三相通用控制量输出子模块,具体用于:将外环控制器根据母线电压额定有效值与实际母线电压测量值作差,得到:无功需求量;将所述内环控制器的d轴以电容电压作为控制指令,输出d轴有功分量;将所述内环控制器的q轴以所述无功需求量作为控制指令,输出q轴无功分量;基于锁相环获取的相位作为dq坐标系的参考坐标轴,将所述d轴有功分量和所述q轴无功分量经过2r/3s变换转换为三相通用控制量。9.根据权利要求7所述系统,其特征在于,所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块数按下式计算:式中,n(t)为可控电压源各相需要投入的全桥子模块数,u
ref
为实际相电压,u
c
为全桥子模块平均电压。10.根据权利要求6所述系统,其特征在于,所述可控电压源输出电压模块,具体用于:通过控制所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块中的全控型电力电子开关,将所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作。11.一种计算机设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;所述处理器,用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,实现如权利要求1至5中任一项所述的一种有载调压控制方法。12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如权利要求1至5任一所述的一种有载调压控制方法。

技术总结
一种有载调压控制方法、系统、设备及介质包括:基于串联在交流母线和换流变压器中间的可控电压源输出的三相通用控制量和所述可控电压源三相电源中的全桥子模块平均电压,计算得出所述可控电压源各相需要投入的全桥子模块的数量;通过控制所述数量对应的可控电压源各相的全桥子模块投入工作,得到所述可控电压源输出电压;将所述可控电压源输出电压与网侧交流电压矢量叠加,得到补偿后的网侧电压,进而维持阀侧电压;本发明通过调节可控电压源输出电压补偿网侧电压,从而实现换流变压器阀侧电压的灵活补偿和降低变压器分接开关的动作频次。频次。频次。


技术研发人员:张帆 杨岳峰 李兰芳 张锦芳
受保护的技术使用者:中电普瑞电力工程有限公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/11/1
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