一種單回直流大信號調(diào)制控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種單回直流大信號調(diào)制控制器。包括采樣控制器（S1）、微分控制器（S2）、功率控制器（S3）、功率限制器（S4）和功率轉(zhuǎn)換器（S5）。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控交直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)嚴(yán)重交流故障或者其它單回直流雙極閉鎖等故障發(fā)生時(shí)，該直流控制器能快速判斷系統(tǒng)穩(wěn)定情況，并根據(jù)穩(wěn)定程度制定直流大信號調(diào)制策略，直流功率的實(shí)時(shí)、快速的緊急調(diào)制，有效地控制發(fā)電機(jī)群搖擺過程中區(qū)域間的功率平衡關(guān)系，起到抑制功角搖擺，提高穩(wěn)定極限的作用。
【專利說明】—種單回直流大信號調(diào)制控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉交直流輸電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于乒乓控制的單回直流大信號調(diào)制控制器，屬于單回直流大信號調(diào)制控制器的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著越來越多的大功率直流輸電集中落點(diǎn)到負(fù)荷中心，直流輸電的龐大規(guī)模、快速控制響應(yīng)能力對電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性、穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)和控制手段帶來了一系列復(fù)雜的影響和深刻的變化。其中，直流的快速有功調(diào)節(jié)能力為提升大電網(wǎng)的同步穩(wěn)定能力提供了新的有效手段。
[0003]交直流大電網(wǎng)在嚴(yán)重交流故障或直流雙極閉鎖等故障下的暫態(tài)失穩(wěn)仍然是限制電網(wǎng)輸電能力的主要約束。目前，交流電網(wǎng)對于短路引起的區(qū)域間有功失衡和同步發(fā)電機(jī)功角搖擺問題一直缺少真正有效的抑制手段。抑制大電網(wǎng)擾動(dòng)后的第1-2擺的失穩(wěn)需要快速的大幅度的有功調(diào)節(jié)手段。而無論發(fā)電機(jī)PSS還是FACTs受其有功潮流調(diào)節(jié)能力限制，均只能對小幅度的功率振蕩提供阻尼，卻難以對大規(guī)模電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定，尤其是第1-3個(gè)搖擺周期內(nèi)功角失穩(wěn)起到良好的抑制作用。直流輸電的存在為改善大電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性提供了全新的、更加有效的控制手段。
[0004]直流輸電系統(tǒng)有功功率幅度較大，調(diào)節(jié)速度較快。尤其是多回直流共同參與調(diào)節(jié)，可進(jìn)一步提升單位調(diào)節(jié)功率幅度和速度，使得直流輸電系統(tǒng)的快速功率調(diào)制為改善大電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定裕度提供了新的有效的控制手段。當(dāng)嚴(yán)重交流故障或者單回直流雙極閉鎖等故障發(fā)生時(shí)，輸電通道中的其它直流可以在快速辨識振蕩模式的基礎(chǔ)上，通過直流功率的快速、緊急調(diào)制，有效地控制發(fā)電機(jī)群搖擺過程中區(qū)域間的功率平衡關(guān)系，起到抑制功角搖擺，提高穩(wěn)定極限的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)計(jì)簡單，方便實(shí)用的單回直流大信號調(diào)制控制器。本實(shí)用新型控制簡單方便，本實(shí)用新型針對直流輸電系統(tǒng)有功功率幅度較大，調(diào)節(jié)速度較快的特點(diǎn)，為改善大電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定裕度提供了新的有效的控制手段，能快速有效提升電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定水平。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型的單回直流大信號調(diào)制控制器，包括有采樣控制器、微分控制器、功率控制器、功率限制器、功率轉(zhuǎn)換器，其中采樣控制器的輸入端與直流線路整流側(cè)換流站和逆變側(cè)換流站相連，采集換流站的功角、電壓等信號，采樣控制器有兩個(gè)輸出端，一個(gè)輸出端輸出功角差信號，該輸出功角差信號的輸出端與微分控制器的輸入端相接，采樣控制器的另一個(gè)輸出端輸出換流站母線電壓和直流電壓信號，微分控制器的輸出換流站母線電壓和直流電壓信號的輸出端與功率控制器的輸入端和功率轉(zhuǎn)換器的輸入端相接，功率控制器輸出直流功率調(diào)制信號，且功率控制器的輸出端與功率限制器的輸入端相接，功率限制器的輸出端輸出直流功率調(diào)制信號，且功率限制器的輸出端與功率轉(zhuǎn)換器的輸入端相接，功率轉(zhuǎn)換器輸出直流電流調(diào)制信號，且功率轉(zhuǎn)換器的輸出端與直流逆變側(cè)換流站內(nèi)部電流控制器相接。
[0008]本實(shí)用新型的單回直流大信號調(diào)制控制器可以用于直流輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行中。實(shí)現(xiàn)直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線的大信號功率調(diào)制功能。該控制器根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測直流兩端功角和電壓的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定程度，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)(比如區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線發(fā)生三相短路故障)，能快速調(diào)節(jié)直流系統(tǒng)的輸送功率，及時(shí)效緩解輸電系統(tǒng)因?yàn)楣收弦鸬墓β适Ш猬F(xiàn)象，抑制功角搖擺，提高交直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定極限。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型調(diào)制控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參見圖1所示，本實(shí)用新型的單回直流大信號調(diào)制控制器，包括采樣控制器SI，微分控制器S2，功率控制器S3，功率限制器S4，功率轉(zhuǎn)換器S5。所述的采樣控制器SI用于采集和濾波直流兩端系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的功角和電壓信號，并將濾波后的功角差信號輸送到微分控制器S2，將濾波后的電壓信號輸送到功率控制器S3和功率轉(zhuǎn)換器S5 ;所述的微分控制器S2是將信號采集器輸出的功角差信號，轉(zhuǎn)換為功角差角速度信號，并輸送到功率控制器S3 ;所述功率控制器S3是對微分控制器S2輸出的功角差信號和采樣控制器SI輸出的交流電壓信號進(jìn)行分析，得到直流系統(tǒng)功率的調(diào)制量，并將調(diào)質(zhì)量信號輸送到功率限制器S4 ；所述的功率限制器S4是對功率控制器S3輸出的直流功率調(diào)制信號進(jìn)行幅值和速度限制，并將限制后的功率調(diào)制信號輸送到功率轉(zhuǎn)換器S5 ;所述功率轉(zhuǎn)換器S5是根據(jù)采樣控制器SI輸出的直流電壓信號，將功率限制器S4輸出的功率調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為直流電流控制信號，輸送到直流內(nèi)部控制器中。
[0011]本實(shí)用新型提出的單回直流大信號調(diào)制控制器用于交直流輸電系統(tǒng)中的直流輸電線路的在線運(yùn)行控制。
【權(quán)利要求】
1.一種單回直流大信號調(diào)制控制器，其特征在于包括有采樣控制器(Si)、微分控制器(S2)、功率控制器(S3)、功率限制器(S4)、功率轉(zhuǎn)換器(S5)，其中采樣控制器(SI)的輸入端與直流線路整流側(cè)換流站和逆變側(cè)換流站相連，采集換流站的功角、電壓等信號，采樣控制器(SI)有兩個(gè)輸出端，一個(gè)輸出端輸出功角差信號，該輸出功角差信號的輸出端與微分控制器(S2)的輸入端相接，采樣控制器(SI)的另一個(gè)輸出端輸出換流站母線電壓和直流電壓信號，微分控制器(S2)的輸出換流站母線電壓和直流電壓信號的輸出端與功率控制器(S3)的輸入端和功率轉(zhuǎn)換器(S5)的輸入端相接，功率控制器(S3)輸出直流功率調(diào)制信號，且功率控制器(S3)輸出端與功率限制器(S4)的輸入端相接，功率限制器(S4)的輸出端輸出直流功率調(diào)制信號，且功率限制器(S4)的輸出端與功率轉(zhuǎn)換器(S5)的輸入端相接，功率轉(zhuǎn)換器(S5)輸出直流電流調(diào)制信號，且功率轉(zhuǎn)換器(S5)的輸出端與直流逆變側(cè)換流站內(nèi)部電流控制器相接。
【文檔編號】H02J1/00GK203800589SQ201420232582
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】涂亮, 黃振林, 門錕, 管霖, 王長香, 趙立剛 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司