1.一种基于Clark变换的VSC-HVDC系统控制器设计方法,其特征是,它包括以下内容:
1)根据基尔霍夫定律得出在abc坐标系下的相微分模型
由式(1)得
由式(1)和式(2)得,在abc坐标系下的相微分模型,即
2)根据在abc坐标系下的相微分模型得出abc坐标系下的均值模型由式(4)得abc坐标系下的均值模型
3)根据abc坐标系下的均值模型经过clark变换得到αβ坐标系下的均值模型将式(5)经过clark变换得到αβ坐标系下的均值模型,即
4)根据αβ坐标系下的均值模型得到αβ坐标系下的小信号模型
经过线性化得到αβ坐标系下的小信号模型,即
式中:L为系统等效电感;ia、ib、ic分别为交流三相电流;iph=[iaphibphicph]T;Sa、Sb、Sc分别为换流器开关量;UN为中性点电压,Cdc为直流电容,Rdc为直流电阻,Udc为直流电压,为αβ轴上源电压矩阵, 为αβ轴上电流均值矩阵, 为αβ轴上源电压矩阵, 分别为α轴、β轴上电流矢量值, 分别为α轴、β轴上电压矢量值,Iα、Iβ分别为α轴、β轴上电流稳态值,Uα、Uβ分别为α轴、β轴上电压稳态值, 为α轴上电流矢量均值,为β轴上电流矢量均值,Da为α轴上电流稳态均值,Dβ为β轴上电流稳态均值;
5)根据αβ坐标系下的小信号模型设计出VSC-HVDC系统内环控制器,以α轴内环控制器结构为例,α轴电流测量值iα与α轴电流参考值iαdref进行比较通过PI控制器Hiα得到误差量dα;
6)根据αβ坐标系下的小信号模型设计出VSC-HVDC系统外环有功功率控制器,将有功测量值P与有功参考值Pref进行比较,其误差通过外环有功功率控制器Hp给出系统α轴分量,然后将电流测量值iα与电流参考值iαdref进行比较通过内环PI控制器得到误差量dα;
7)根据αβ坐标系下的小信号模型设计出VSC-HVDC系统外环直流电压控制器,直流电压测量值Udc与有功参考值Udc_ref进行比较,其误差通过外环直流电压PI控制器给出系统α轴分量,然后将电流测量值iα与电流参考值iαdref进行比较通过内环PI控制器得到误差量dα。