一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法及其系统
技术特征:
1.一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,建立直压同步控制构网型变流器的全阶非线性数学模型,包括建立:直压同步控制环路的动态方程、无功控制环路的动态方程、解耦虚拟导纳环路的动态方程、电流内环的动态方程、线路阻抗的动态方程;
3.根据权利要求2所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,对所述全阶非线性数学模型进行线性化,得到全阶小信号模型,包括:
4.根据权利要求1所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,将所述全阶小信号模型等效为单输入单输出的闭环传递函数,包括:
5.根据权利要求4所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,通过对所述闭环传递函数的闭环极点轨迹进行分析,得到不同参数对系统稳定性的影响规律,根据所述影响规律定性分析参数变化下系统稳定性的变化,包括:
6.根据权利要求1所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,通过开环传递函数的波特图分析不同参数变化下系统的稳定裕度,包括:首先确定直压同步控制参数的稳定边界,再确定kpdc的稳定上界,分析虚拟导纳参数的稳定边界,最终确定kd的稳定边界。
7.根据权利要求1所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法,其特征在于,基于所述稳定裕度设计直同步型构网变流器参数,包括,通过设计直压同步控制比例系数kpdc和积分系数kidc,以kpdc和kidc的范围为前提设计虚拟导纳参数,包括xv/rv和|zv|,最后基于kpdc、kidc、xv/rv和zv|的范围为前提设计出阻尼系数kd。
8.一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述模型建立模块,用于建立直压同步控制构网型变流器的全阶非线性数学模型,具体包括建立直压同步控制环路的动态方程、无功控制环路的动态方程、解耦虚拟导纳环路的动态方程、电流内环的动态方程、线路阻抗的动态方程;
10.根据权利要求9所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述线性化模块用于对所述全阶非线性数学模型进行线性化,得到全阶小信号模型,包括:
11.根据权利要求8所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述等效模块,用于将所述全阶小信号模型等效为单输入单输出的闭环传递函数,包括:
12.根据权利要求11所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述轨迹分析模块,用于对所述闭环传递函数的闭环极点轨迹进行分析,得到不同参数对系统稳定性的影响规律,根据所述影响规律定性分析参数变化下系统稳定性的变化,包括:
13.根据权利要求8所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述参数分析模块,通过开环传递函数的波特图分析不同参数变化下系统的稳定裕度,包括:首先确定直压同步控制参数的稳定边界,再确定kpdc的稳定上界,分析虚拟导纳参数的稳定边界,最终确定kd的稳定边界。
14.根据权利要求8所述的一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计系统,其特征在于,所述设计模块,用于基于所述稳定裕度设计直同步型构网变流器参数,包括,通过设计直压同步控制比例系数kpdc和积分系数kidc,以kpdc和kidc的范围为前提设计虚拟导纳参数,包括xv/rv和|zv|,最后基于kpdc、kidc、xv/rv和|zv|的范围为前提设计出阻尼系数kd。
技术总结
本发明涉及电力电子技术领域,具体涉及一种面向稳定性提升的直压同步型构网变流器参数设计方法及其系统,包括:建立直压同步控制构网型变流器的全阶非线性数学模型。本发明通过构建每个控制环节以及网络动态的小信号模型,将整体控制系统等效为一个单输入单输出的闭环传递函数,分析直压同步控制比例系数、积分系数以及虚拟导纳参数、阻尼系数对系统小信号稳定性的影响规律,进而通过绘制波特图,量化分析不同参数的稳定边界,并通过相位裕度和幅值裕度整定不同参数的设计范围,为直压同步控制构网型变流器的参数设计提供指导,本发明通过参数整定保证了系统的稳定裕度,有助于降低直压同步构网型变流器的小扰动失稳风险。
技术研发人员:冯攀,薛英林,田震,黄萌,王莹鑫,李探,陈实,王文贺
受保护的技术使用者:武汉大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:冯攀,薛英林,田震,黄萌,王莹鑫,李探,陈实,王文贺
技术所有人:武汉大学
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