一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法及装置

本申请属于电力系统控制，更具体地，涉及一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法及装置。

背景技术：

1、现有电压源型变换器控制多为基于电压定向的矢量控制方法，包括直流电压外环以及电流内环的双环控制，其维持直流电压稳定的手段，是调节锁相坐标系下的d轴电流，然而这个锁相坐标系下的d轴电流分量与直流电容输出的直流电流存在差异，容易造成直流电容电压的不稳定以及调节时间过长的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本申请的目的在于实现更快、更准确地通过电压源型变换器的电流内环来调节直流电压至稳定状态。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，包括：

3、基于电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压，通过计算比值，确定辅助控制电流；

4、基于辅助控制电流和锁相坐标系下的d轴电流参考值以及d轴电流检测值，确定电流内环控制器的d轴输入量，d轴电流参考值是直流电压外环控制器提供的。

5、在一种可能的实现方式中，基于电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压，通过计算比值，确定辅助控制电流，包括：

6、输入电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压至除法器，获取除法器输出的比值信号；

7、输入比值信号至辅助电流控制器，获取辅助电流控制器输出的辅助控制电流，辅助电流控制器在电网端电压处于非稳态时输出的辅助控制电流不为0，在电网端电压处于稳态时输出的辅助控制电流为0。

8、在一种可能的实现方式中，辅助电流控制器包括减法器、低通滤波器和相位校正器，输入比值信号至辅助电流控制器，获取辅助电流控制器输出的辅助控制电流，包括：

9、输入比值信号和调制比参考值至减法器，获取减法器输出的差值信号；

10、输入差值信号至低通滤波器，获取低通滤波器输出的滤波后差值信号；

11、输入滤波后差值信号至相位校正器，获取相位校正器输出的辅助控制电流。

12、在一种可能的实现方式中，辅助电流控制器包括带通滤波器和相位校正器，输入比值信号至辅助电流控制器，获取辅助电流控制器输出的辅助控制电流，包括：

13、输入比值信号至带通滤波器，获取带通滤波器输出的滤波后比值信号；

14、输入滤波后比值信号至相位校正器，获取相位校正器输出的辅助控制电流。

15、在一种可能的实现方式中，基于辅助控制电流和锁相坐标系下的d轴电流参考值以及d轴电流检测值，确定电流内环控制器的d轴输入量，包括通过以下公式确定电流内环控制器的d轴输入量：

16、piiin＝idref+iadd-id；

17、其中，piiin表示电流内环控制器的d轴输入量，idref表示锁相坐标系下的d轴电流参考值，iadd表示辅助控制电流，id表示锁相坐标系下的d轴电流检测值。

18、第二方面，本申请提供一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，包括：辅助控制模块和电流内环d轴输入量确定模块；

19、辅助控制模块用于基于电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压，通过计算比值，确定辅助控制电流；

20、电流内环d轴输入量确定模块用于基于辅助控制电流和锁相坐标系下的d轴电流参考值以及d轴电流检测值，确定电流内环控制器的d轴输入量，d轴电流参考值是直流电压外环控制器提供的。

21、在一种可能的实现方式中，辅助控制模块包括：除法器和辅助电流控制器；

22、除法器用于基于电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压，计算比值并输出比值信号至辅助电流控制器；

23、辅助电流控制器用于基于比值信号输出辅助控制电流，辅助电流控制器在非稳态时输出的辅助控制电流不为0，在稳态时输出的辅助控制电流为0。

24、在一种可能的实现方式中，辅助电流控制器包括：减法器、低通滤波器和相位校正器；

25、减法器用于基于比值信号和调制比参考值，计算差值并输出差值信号至低通滤波器；

26、低通滤波器用于对差值信号进行低通滤波，输出滤波后差值信号至相位校正器；

27、相位校正器用于基于滤波后差值信号，进行相位校正，输出辅助控制电流。

28、在一种可能的实现方式中，辅助电流控制器包括：带通滤波器和相位校正器；

29、带通滤波器用于对比值信号进行带通滤波，输出滤波后比值信号至相位校正器；

30、相位校正器用于基于滤波后比值信号，进行相位校正，输出辅助控制电流。

31、在一种可能的实现方式中，电流内环d轴输入量确定模块，具体用于通过以下公式确定电流内环控制器的d轴输入量：

32、piiin＝idref+iadd-id；

33、其中，piiin表示电流内环控制器的d轴输入量，idref表示锁相坐标系下的d轴电流参考值，iadd表示辅助控制电流，id表示锁相坐标系下的d轴电流检测值。

34、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

35、通过在电流内环控制器的d轴输入环节引入辅助控制电流iadd，iadd是基于电网端电压幅值vt和电压源型变换器直流电容的直流电压udc，通过计算比值确定的，计及电网电压波动的影响，使锁相坐标系下的d轴电流分量接近直流电容输出的直流电流，从而在电网发生振荡、端电压幅值变化时，能够更快、更准确地通过电压源型变换器的电流内环来调节直流电压至稳定状态。

1.一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，其特征在于，所述基于电网端电压幅值和电压源型变换器直流电容的直流电压，通过计算比值，确定辅助控制电流，包括：

3.根据权利要求2所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，其特征在于，所述辅助电流控制器包括减法器、低通滤波器和相位校正器，所述输入所述比值信号至辅助电流控制器，获取所述辅助电流控制器输出的辅助控制电流，包括：

4.根据权利要求2所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，其特征在于，所述辅助电流控制器包括带通滤波器和相位校正器，所述输入所述比值信号至辅助电流控制器，获取所述辅助电流控制器输出的辅助控制电流，包括：

5.根据权利要求1-4任一所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制方法，其特征在于，所述基于所述辅助控制电流和锁相坐标系下的d轴电流参考值以及d轴电流检测值，确定电流内环控制器的d轴输入量，包括通过以下公式确定所述电流内环控制器的d轴输入量：

6.一种抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，其特征在于，包括：辅助控制模块和电流内环d轴输入量确定模块；

7.根据权利要求6所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，其特征在于，所述辅助控制模块包括：除法器和辅助电流控制器；

8.根据权利要求7所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，其特征在于，所述辅助电流控制器包括：减法器、低通滤波器和相位校正器；

9.根据权利要求7所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，其特征在于，所述辅助电流控制器包括：带通滤波器和相位校正器；

10.根据权利要求6-9任一所述抑制变换器直流电压变化的辅助控制装置，其特征在于，所述电流内环d轴输入量确定模块，具体用于通过以下公式确定电流内环控制器的d轴输入量：