CN115333139B - 一种柔性直流输电控制方法、电子设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性直流输电控制方法、电子设备和介质，所述方法应用于一种柔性直流输电系统，所述系统包括柔性直流换流器、变压器和等效电路，所述控制电路包括检测模块和控制模块，所述方法包括：控制模块接收所述检测模块输出的所述谐振主导频率和所述谐振幅值，根据所述谐振主导频率调节第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器的滤波器参数；当调节后的滤波器参数与谐振主导频率相匹配，且谐振幅值大于等于预设值时，生成第一控制信号，以及将第一控制信号发送给柔性直流换流器，第一控制信号用于控制至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作，本方法能有效抑制系统高频谐振，无需配置更多电容电感器件，节约成本。

Description

一种柔性直流输电控制方法、电子设备和介质

本申请是分案申请，原申请的申请号是202210795192.4，原申请日是2022年7月7日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电领域，尤其是涉及一种柔性直流输电控制方法、电子设备和介质。

背景技术

在电力系统“双高”的发展背景下，模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter，MMC)以其开关频率低、波形质量高、可控性好、易于拓展等优点，在海上风电直流输出、交流电网互联等场合应用广泛，是中高压大功率输电技术的重要发展方向。基于MMC的柔性直流输电技术也因其系统故障穿越能力强、增压扩容方便等优势得以快速发展。然而，在实际工程中由于柔直换流器与电网之间的相互作用，会发生多起频率数百赫兹(Hz)到上千赫兹的高频谐振，从而造成谐波过压、过流、换流站闭锁跳闸、功率盈余或缺额等问题，对电能质量乃至系统稳定性造成严重影响，因此需要抑制高频谐振。

目前，已经提出的一种柔直系统高频谐振抑制的方法，该方法在电路中的电压前馈通道上增加滤波器，诸如包括低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等等，通过限制高频信号经前馈通道进行传输，来抑制高频谐振的产生。另外，还加入无源阻尼，如在公共连接点(Point of Common Coupling，PCC)并联无源阻抗适配器、重新划分桥臂电感，同时并联无源阻尼、在PCC点加入无源滤波器等等，通过加入实际物理元件的方式来改变高频段阻抗特性，从而避开谐振产生的条件。

还包括改变控制器结构，如将前馈电压经高频谐振阻尼控制器与电流环参考电流叠加、在电流内环中串联虚拟阻抗有源阻尼控制和非线性电压前馈控制、在电流内环比例环节上串联低通滤波器、附加一阶高通滤波环节及虚拟电阻调节环节调制通道、采用开环控制方法等等，通过调整控制策略来改善高频段阻抗特性，提高特定频段内的相位裕度，从而抑制高频谐振。

然而，上述方法均为在离线分析得到某个特定频段内的阻抗特性之后，提出的谐振抑制方法，仅适用于特定参数下的特定运行工况，无法有效抑制不同运行工况下不同频率的高频谐振现象。此外，部分抑制方法需要在控制系统中预先配置无源器件或大量的滤波器，导致投资成本较高。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种柔性直流输电系统的控制电路和控制方法，可以适应不同电网运行工况，实现对不同频段高频谐振现象的抑制。为解决上述技术问题，本发明实施例具体提供了如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种柔性直流输电系统的控制电路，所述系统包括柔性直流换流器、变压器和等效电路，所述系统的公共连接点PCC位于所述变压器和所述等效电路之间，所述控制电路连接在所述柔性直流换流器和所述PCC之间，所述控制电路包括：检测模块和控制模块；

所述检测模块，用于采集所述PCC点的电压信号，根据所述电压信号输出谐振主导频率和谐振幅值；

所述控制模块，用于接收所述检测模块输出的所述谐振主导频率和所述谐振幅值，根据所述谐振主导频率调节所述柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，使所述至少一个滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配，以及，检测当所述谐振幅值满足预设条件时，生成第一控制信号，并将所述第一控制信号发送给所述柔性直流换流器，所述第一控制信号用于控制所述至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述柔性直流换流器中包括：PI控制器、延时器、主电路等效模块、第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器为电压前馈通道滤波器，所述第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，所述第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器；

所述控制模块，具体用于根据所述谐振主导频率分别调节所述第一滤波器、所述第二滤波器和所述第三滤波器的增益和截止频率。

结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述控制模块，具体用于调节所述第二滤波器中的一阶低通滤波器的截止频率等于所述谐振主导频率，所述谐振主导频率为幅值与基频幅值之比最大的频率分量。

结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，所述控制模块，具体用于获取系统延时，计算所述系统延时倒数对应的频率，将所述谐振主导频率对所述频率取模运算，得到取模结果，确定所述取模结果所在的增益函数，将所述第三滤波器的增益调整为所述增益函数对应的函数值。

第二方面，本发明实施例提供一种柔性直流输电系统的控制方法，应用于前述第一方面以及第一方面各种实现方式中的控制电路，所述方法包括：

采集所述柔性直流输电系统的PCC点的电压信号；

根据所述电压信号输出谐振主导频率和谐振幅值；

根据所述谐振主导频率调节柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，使所述至少一个滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配；

当检测所述谐振幅值满足预设条件时，生成第一控制信号；

将所述第一控制信号发送给所述柔性直流换流器，所述第一控制信号用于控制所述至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作。

结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述电压信号输出谐振主导频率和谐振幅值，包括：

利用快速傅里叶变换对所述电压信号进行处理，得到至少一个幅值，每个幅值对应一个频率分量；计算每个所述幅值与基频幅值之比，并确定比值最大的一个频率分量；确定所述谐振主导频率为所述比值最大的频率分量，以及确定所述谐振幅值为所述比值最大的频率分量所对应的幅值。

结合第二方面，在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述柔性直流换流器中包括：PI控制器、延时器、主电路等效模块、第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器为电压前馈通道滤波器，所述第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，所述第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器；

根据所述谐振主导频率调节所述柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，包括：根据所述谐振主导频率分别调节所述第一滤波器、所述第二滤波器和所述第三滤波器的增益和截止频率。

结合第二方面，在第二方面的又一种可能的实现方式中，根据所述谐振主导频率调节所述第三滤波器的增益，包括：获取系统延时；计算所述系统延时倒数对应的频率；将所述谐振主导频率对所述频率取模运算，得到取模结果；确定所述取模结果所在的增益函数，将所述第三滤波器的增益调整为所述增益函数对应的函数值。

结合第二方面，在第二方面的又一种可能的实现方式中，当检测所述谐振幅值满足预设条件时，生成第一控制信号，包括：当检测所述谐振幅值大于等于预设值时，生成所述第一控制信号。

结合第二方面，在第二方面的又一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当检测所述电压信号所对应的谐振幅值小于所述预设值时，则生成第二控制信号；将所述第二控制信号发送给所述柔性直流换流器，所述第二控制信号用于控制所述柔性直流换流器中的第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器停止工作。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器，用于存储计算机可执行指令；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现前述第二方面和第二方面各种实现方式所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，当计算机读取所述指令时，执行前述第二方面和第二方面各种实现方式所述的方法。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第二方面或第二方面中各种实现方式中的方法。

本发明实施例提供的控制电路和控制方法，适用于不同电网运行工况，能实现对不同频段高频谐振现象的有效抑制，具有更强的鲁棒性。

此外，上述实施例提供的控制电路中，被控制的第一、第二和第三滤波器均为有源数字滤波装置，所以无需预先大量配置滤波器，且无需配置无源电容电感器件，从而降低投资成本，节约开销。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种柔性直流输电系统的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种柔性直流换流器的结构框图；

图4为本发明实施例提供的另一种柔性直流换流器的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的另一种柔性直流输电系统的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的又一种柔性直流输电系统的控制方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种谐振主导频率与增益的性函数关系图；

图9a为本发明实施例提供的一种仿真结果的示意图；

图9b为本发明实施例提供的另一种仿真结果的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4，本实施例对本发明的柔性直流输电系统和自适应高频谐振抑制电路进行详细描述。

请参考图1，为本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的示意图。该柔性直流输电系统包括：模块化多电平换流器MMC、变压器、π型等效线路、交流电网。且这些元件/部件逐次链接，其中，PCC为公共连接点，v_g表示交流电网电压、v_dc表示直流侧电压、v_pcc表示PCC点电压信号，i_g表示电网电流、i_dc表示直流侧电流，π型等效线路由阻感与电容的串并联构成。π型等效线路中包含一个或多个电阻、电容和电感等电路元件。

其中，MMC直流侧连接高压直流输电线路，交流侧经过变压器和π型等效线路与交流电网相连。本实施例基于此系统，提出柔性直流输电系统自适应高频谐振抑制电路，用于抑制高频谐振现象。

可选的，所述MMC是一种柔性直流换流器，此外，该MMC还可以替换成其他换流器，比如电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)等。本实施例中以柔性直流换流器为MMC进行举例。

参见图2所示，为本发明实施例提供的另一种柔性直流输电系统的示意图。该系统包括：柔性直流换流器、变压器和等效电路，系统的公共连接点PCC位于变压器和等效电路之间，所述等效电路可以为一种π型等效线路，在图1所示的结构基础上增加一个控制电路，该控制电路连接在柔性直流换流器和所述PCC之间，如图2中虚线框所示。

所述控制电路包括：检测模块和控制模块。进一步地，

所述检测模块，用于采集PCC点的电压信号v_pcc，根据该电压信号输出谐振主导频率和谐振幅值。

可选的，检测模块输出的谐振主导频率为f_HFR，谐振幅值为A_HFR。

所述控制模块，用于接收检测模块输出的谐振主导频率和谐振幅值，根据谐振主导频率调节柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，使至少一个滤波器参数与谐振主导频率相匹配。以及，检测当谐振幅值满足预设条件时，生成第一控制信号，并将该第一控制信号发送给柔性直流换流器，第一控制信号用于控制至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作。

其中，至少一个滤波器系数与谐振主导频率f_HFR相匹配是指，基于所述谐振主导频率f_HFR适应性调节各个滤波器的增益和截止频率，使得调节后的滤波器的增益和截止频率等参数对整个系统起到抑制高频谐振的作用。

当检测模块检测到系统的产生高频谐振，即满足预设条件时，比如谐振幅值为A_HFR大于等于预设值时，生成第一控制信号，并将该第一控制信号发送给MMC，使得MMC中各个滤波器按照当前调节后的增益和截止频率投入工作，从而抑制高频谐振。

此外，如果检测到当前获得的谐振幅值不满足预设条件，比如A_HFR小于所述预设值时，表示系统未产生高频谐振，此时控制模块生成其他控制信号，并将该控制信号发送至柔性直流换流器，以使所述柔性直流换流器中的至少一个滤波器工作不投入工作。控制模块实时地根据检测模块输出的谐振主导频率和谐振幅值生成控制信号，以控制MMC中的至少一个滤波器是否投入工作，当控制这些滤波器投入工作时，可以抑制系统高频谐振。

请参考图3和图4，为本实施例提出一种柔性直流换流器的结构，该柔性直流换流器中涉及控制结构的基础部分包括：PI控制器、延时器、主电路等效模块。其中，PI控制器又称电流PI控制器(H_i)，延时器又可以为控制延时环节(G_d)，主电路等效模块为(1/(sL_eq+R_eq))。

此外，在该基础部分中还增加第一滤波器(滤波器1)、第二滤波器(滤波器2)和第三滤波器(滤波器3)，其中，第一滤波器为电压前馈通道滤波器，可表示为F_lpf；第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，可表示为F_damp1；第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器，可表示为F_damp2。可选的，上述第一、第二和第三滤波器为有源数字滤波装置。

进一步地，F_lpf为一个二阶低通滤波器；F_damp1包含增益K_damp1、两个一阶低通滤波器，分别记为F_lpf1、F_lpf2，另外还包括一阶高通滤波器，可记为H_hpf；F_damp2包含增益K_damp2、一阶高通滤波器H_hpf和一个电流控制器H_i。

所述控制模块，具体用于根据谐振主导频率分别调节第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器的增益和截止频率。本实施例中，控制模块主要调节两个参数，一个是低通滤波F_lpf2的截止频率，另一个是增益K_damp2的值，其余参数可以按照预设获得。

上述待调节的两个参数均与系统谐振主导频率f_HFR相关。下面将具体阐述自适应控制结构的设计方案：

一种具体的实现方式是，根据简化高频阻抗模型，该模型如表达式(1)所示：

在表达式(1)中，Z_p表示柔直换流器在高频范围内的正序阻抗，L_eq和R_eq分别表示交流侧等效电感与电阻，H_i表示电流内环PI控制器，G_d为系统控制延时。

在具体调节过程中，为抵消分子分母项控制延时G_d带来的影响，同时降低前馈电压带来的影响，在电压前馈通道、电压前馈附加参考电流通道以及电流反馈附加调制通道上分别加入控制结构滤波器F_lpf、F_damp1、F_damp2，且设置这些滤波器分别满足以下关系式(2)～(4)：

F_damp1＝K_damp1F_lpf1F_lpf2H_hpf (3)

F_damp2＝K_damp2H_iH_hpf (4)

其中，f_cr表示低通滤波器截止频率，ω_cr表示截止角频率，ξ表示阻尼比(可在0.5～1之间选取)，K_f为电压前馈系数，在系统分析时，默认K_f＝1；K_damp1为增益系数，可取为电流环比例系数的倒数。

此外，F_lpf1表示较低截止频率的低通滤波器，该截止频率与前馈通道低通滤波器F_lpf相同，F_lpf2表示较高截止频率的低通滤波器，其截止频率与谐振频率相关，H_hpf为一阶高通滤波器，其截止频率应高于50Hz且低于200Hz，以通过高频分量并阻止基频分量；K_damp2为增益系数，与谐振频率及系统延时相关，可视为一个虚拟阻抗，H_i表示电流内环PI控制环节。在本实施例中，当f_cr取为65Hz时，ξ为0.707，K_damp1为5，H_hpf的截止频率为100Hz。

另外，可选的，上述柔性直流换流器中至少一个滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配，包括：利用控制模块，调节第二滤波器中的一阶低通滤波器的截止频率等于谐振主导频率f_HFR，所述谐振主导频率f_HFR为幅值与基频幅值之比最大的频率分量，以及调节所述第三滤波器的增益为增益函数对应的函数值。

进一步地，控制模块，具体还用于获取系统延时，计算所述系统延时倒数对应的频率，将所述谐振主导频率对所述频率取模运算，得到取模结果，确定所述取模结果所在的增益函数，将所述第三滤波器的增益调整为所述增益函数对应的函数值。

上述控制模块确定一阶低通滤波器F_lpf2的截止频率和增益系数K_damp2为的过程在后续方法实施例中详细阐述。

需要说明的是，本实施例提供的控制电路的检测模块和控制模块可以集成于一个模块，也可以分别设置在两个或两个以上的功能模块上。此外，控制模块也可以设置在MMC内部，本实施例对检测模块和控制模块的结构、位置和形态不作具体限制。

本实施例提供的控制电路，适用于不同电网运行工况，能实现对不同频段高频谐振现象的有效抑制，具有更强的鲁棒性。

此外，上述控制电路中，被控制的第一、第二和第三滤波器均为有源数字滤波装置，所以无需预先大量配置滤波器，且无需配置无源电容电感器件，从而降低投资成本。

下面对本实施例提供的抑制高频谐振的方法进行详细论述。

本实施例提供了一种柔性直流输电系统的控制方法，该方法应用于前述图2所示的控制电路，在该控制电路的基础上本实施例提供一种控制方法，本方法的执行主体可以是前述电路实施例中的控制电路，比如检测模块和控制模块来实现。如图5所示，控制方法包括以下步骤：

步骤101：采集所述柔性直流输电系统的PCC点的电压信号。

步骤102：根据所述电压信号输出谐振主导频率和谐振幅值。

步骤103：根据所述谐振主导频率调节所述柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，使所述至少一个滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配。

其中，至少一个滤波器包括第一、第二和第三滤波器，且这些滤波器的参数包括前述低通滤波F_lpf2的截止频率、增益K_damp2以及其他参数K_damp1，电压前馈系数K_f等等，所述相匹配是指满足前述关系式(2)～(4)，具体参见上述电路装置部分的描述，此处不再赘述。

步骤104：当检测所述谐振幅值满足预设条件时，生成第一控制信号。

步骤105：将所述第一控制信号发送给所述柔性直流换流器，所述第一控制信号用于控制所述至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作。

具体地，将该第一控制信号发送给MMC，使MMC中的第一、第二和第三滤波器都投入工作，且在这些滤波器根据谐振主导频率调节的截止频率和增益等参数后，电压前馈附加参考电流通道F_damp1和电流反馈附加调制通道F_damp2都导通，从而可以有效抑制高频谐振。

本实施例提供的控制方法，通过采集PCC点的电压信号，输出系统的谐振主导频率和谐振幅值，并根据这些输出结果生成控制信号，以调节MMC中各个滤波器的相关参数，从而使这些调整后的滤波器工作，以起到有效抑制系统高频谐振的作用。

此外，本方法可适用于不同电网运行工况，比如适用于考虑负序电流控制的场合，因此具有更强的鲁棒性。

可选的，在一种具体的实现方式中，如图6所示，上述步骤102，具体包括：

步骤102-1：利用快速傅里叶变换对所述电压信号进行处理，得到至少一个幅值，每个幅值对应一个频率分量。

具体地，检测模块利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)对当前时刻采集的电压信号v_pcc进行处理，得到多个电压幅值，且每个幅值对应一个频率分量。

步骤102-2：计算每个所述幅值与基频幅值之比，并确定比值最大的一个频率分量。

其中，基频幅值可以是一预设值/固定值，将步骤102-1中得到的每个幅值与该基频幅值求商，比较所有比值结果，并选择其中比值最大的一个幅值。

步骤102-3：确定所述谐振主导频率为所述比值最大的频率分量，以及确定所述谐振幅值为所述比值最大的频率分量所对应的幅值。

将上一步骤中确定的比值最大的幅值作为所述谐振幅值A_HFR。对应地，将比值最大的频率分量作为所述谐振主导频率f_HFR。

在一具体示例中，假设每隔t_s＝100μs秒采集一次PCC点处的电压信号，采样率为f_s＝1/t_s＝10kHz，对采集到的信号做N＝2000点FFT，则信号的频率分辨率为f_s/N＝5Hz，该检测方法同时兼顾计算速度与检测精度，适合于高频谐振场合。

根据FFT计算得到的结果，可得到各个频率分量f_i的幅值A_i，此处f_i为5n Hz，n＝0,1,…,N-1。例如当n＝0，fi＝0Hz；当n＝1，fi＝5Hz；当n＝2，fi＝10Hz；由于高频谐振频率一般在200～3000Hz范围内，因此仅需关注n＝40～600范围即可，在此范围内找出幅值最大的频率分量，该分量即为谐振主导频率f_HFR，对应的幅值即为谐振幅值A_HFR。随后，将低通滤波器F_lpf2的截止频率设置为f_HFR。

可选的，在另一种具体实现方式中，所述柔性直流换流器，比如MMC中包括：PI控制器、延时器、主电路等效模块、第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器。其中第一滤波器为电压前馈通道滤波器，第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器。

前述步骤103：根据所述谐振主导频率调节所述柔性直流换流器中至少一个滤波器参数，具体包括：根据谐振主导频率f_HFR分别调节所述第一滤波器、所述第二滤波器和所述第三滤波器的增益K_damp2和低通滤波器F_lpf2截止频率。此外，其他参数可以预设获得。

进一步地，在利用控制模块根据谐振主导频率f_HFR调节第三滤波器的增益K_damp2的具体过程，如图7所示，包括：

步骤201：获取系统延时。

可通过如图3或图4所示的控制延时环节(G_d)获得系统的延时，可表示为T_d，并上报给控制电路。该系统延时T_d可以周期性地采集和上报。

步骤202：计算所述系统延时倒数对应的频率。

具体地，可计算系统延时T_d倒数对应的频率f_T。

步骤203：将所述谐振主导频率对所述频率取模运算，得到取模结果。

具体地，将谐振主导频率f_HFR对频率f_T取模，取模运算作用是将谐振主导频率f_HFR限制在一个频率周期1/f_T内。判断得到的结取模果是否落在(0,f_T/2)或是(f_T/2,f_T)之间，其中，(0,f_T/2)、(f_T/2,f_T)为两段线性函数，如图8所示，(0,f_T/2)是增函数，(f_T/2,f_T)是减函数。

步骤204：确定所述取模结果所在的增益函数，将所述第三滤波器的增益调整为所述增益函数对应的函数值。

其中，增益函数可通过图8的曲线所示，表示谐振主导频率f_HFR与增益F_damp2之间的对应关系，在一个频率周期1/f_T内，已知谐振主导频率f_HFR可得到对应的增益F_damp2。

在本实施例中，设系统控制延时为500μs，则f_T为2000Hz，例如当系统谐振频率f_HFR为725Hz时，对应的频率为725f_T/2000，其函数值g(f_HFR)位于(0,f_T/2)之间，通过图8的函数对应关系可以得到增益K_damp2为0.225，此时，调节F_damp2增益K_damp2为0.225。当谐振频率f_HFR为410Hz时，对应的频率为410f_T/2000，其函数值g(f_HFR)位于(0,f_T/2)之间，基于上述函数对应关系可调节F_damp2的增益K_damp2为-0.09。

可选的，上述步骤104，根据所述谐振幅值生成第一控制信号，包括：判断谐振幅值A_HFR是否大于预设值ε(或预设幅值ε)；如果是，则生成第一控制信号。

另外，如果否，即A_HFR小于预设值，则生成并发送第三控制信号，第三控制信号第一、第二和第三滤波器不投入工作，检测模块继续监控和采集PCC点的电压信号。

可选的，预设值ε取为基频幅值的5％，即当A_HFR大于等于该此预设值ε时，在已经调节好的滤波参数情况下，控制第一、第二和第三滤波器投入工作，以抑制高频谐振。

此外，上述实施例方法，还包括：实时地采集所述PCC点的电压信号；根据所述实时采集的电压信号；当检测到基于所述电压信号输出的谐振幅值小于预设值时，生成第二控制信号；将所述第二控制信号发送给所述柔性直流换流器，如MMC，以使所述柔性直流换流器中的第一、第二和第三滤波器停止工作。

本实施例利用控制信号来调节MMC中的第一、第二和第三滤波器是否投入工作，当控制模块向MMC发送第一控制信号时，指示被调节的第一、第二和第三滤波器工作，此时MMC的通路通道对高频谐振起到抑制作用；当控制模块向MMC发送第二控制信号时，指示这些滤波器不投入工作，因为此时未达到抑制高频谐振的条件，即未发生高频谐振。

本方法，利用控制电路不断地采集PCC点电压信号，并实时测量出f_HFR及A_HFR，实时调整两个可调参数，低通滤波F_lpf2的截止频率和增益K_damp2，若抑制过程中f_HFR变化为f_HFR’，则根据f_HFR’重复前述步骤101至步骤105，实时更新低通滤波器F_lpf2的截止频率与增益K_damp2，直到A_HFR小于预设值ε时停止调节，进而消除高频谐振。

在仿真试验中，如图9a和图9b所示，分别给出了交流线路为120km与180km时采用自适应控制电路抑制方法的仿真结果。在仿真了间隔1s时改变交流线路长度。如图9a所示，为120km交流线路下抑制高频谐振的仿真结果，在第1s和第1.1s时间内，控制电路控制MMC中的各个滤波器工作，在第1.1s后，消除高频谐振，达到稳定状态，其中，在PCC点采集的电压信号为三相电压，分别对应Vpcca、Vpccb和Vpccc。同理地，在180km的交流线路，如图9b所示，第1.2s后，消除了高频谐振。

通过观察PCC点电压波形可知，在120km与180km两种工况下725Hz与410Hz的高频谐振现象均被有效抑制，从而验证了本实施例控制方法在不同场景下抑制高频谐振的有效性。

在硬件实现层面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器，用于存储计算机可执行指令；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现前述实施例所述的控制方法。

可选的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，当计算机读取所述指令时，执行前述实施例中所述的控制方法。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述实施例中所述的控制方法。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”、“第三”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”、“第三”等字样也并不限定一定不同。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种柔性直流输电控制方法，其特征在于，所述方法应用于一种柔性直流输电系统，所述系统包括柔性直流换流器、变压器和等效电路，所述系统的公共连接点PCC位于所述变压器和所述等效电路之间，所述控制电路连接在所述柔性直流换流器和所述PCC之间，所述控制电路包括：检测模块和控制模块，所述柔性直流换流器中包括：第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器为电压前馈通道滤波器，所述第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，所述第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器；

所述方法包括：

所述控制模块接收所述检测模块输出的谐振主导频率和谐振幅值；

所述控制模块根据所述谐振主导频率调节所述第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器的滤波器参数；

当调节后的滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配，并且，所述谐振幅值大于等于预设值时，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制至少一个滤波器按照相匹配的滤波参数工作；

所述控制模块将所述第一控制信号发送给所述柔性直流换流器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据所述谐振主导频率调节所述第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器的滤波器参数，包括：

所述控制模块根据所述谐振主导频率分别调节所述第一滤波器、所述第二滤波器和所述第三滤波器的增益和截止频率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据所述谐振主导频率调节所述第三滤波器的增益，包括：

所述控制模块获取系统延时；

所述控制模块根据所述系统延时计算频率，所述频率为所述系统延时的倒数；

所述控制模块对所述频率取模运算，得到取模结果；

所述控制模块根据所述取模结果所在的增益函数，将所述第三滤波器的增益调整为所述增益函数对应的函数值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述柔性直流换流器还包括：PI控制器、延时器、主电路等效模块；

所述调节后的滤波器参数与所述谐振主导频率相匹配，包括：

调节后的第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器的参数满足以下关系式：

ω_cr＝2πf_cr

F_damp1＝K_damp1F_lpf1F_lpf2H_hpf

F_damp2＝K_damp2H_iH_hpf

其中，f_cr表示低通滤波器截止频率，ω_cr表示截止角频率，ξ表示阻尼比，K_f为电压前馈系数，s为变量，K_damp1和K_damp2为增益系数，F_lpf表示所述第一滤波器，F_damp1表示所述第二滤波器，F_damp2表示所述第三滤波器，F_lpf1表示较低截止频率的低通滤波器，F_lpf2表示较高截止频率的低通滤波器，H_hpf为一阶高通滤波器，H_i表示电流内环PI控制环节。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制模块当检测所述谐振幅值小于所述预设值时，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述柔性直流换流器中的第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器停止工作；

所述控制模块将所述第二控制信号发送给所述柔性直流换流器。

6.一种柔性直流输电控制方法，其特征在于，所述方法应用于一种柔性直流输电系统，所述系统包括柔性直流换流器、变压器和等效电路，所述系统的公共连接点PCC位于所述变压器和所述等效电路之间，所述控制电路连接在所述柔性直流换流器和所述PCC之间，所述控制电路包括：检测模块和控制模块，所述柔性直流换流器中包括：第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器为电压前馈通道滤波器，所述第二滤波器为电压前馈附加参考电流通道滤波器，所述第三滤波器为电流反馈附加调制通道滤波器；

所述方法包括：

所述检测模块采集所述PCC点的电压信号；

所述检测模块根据所述电压信号确定谐振主导频率和谐振幅值；

所述检测模块将所述谐振主导频率和所述谐振幅值发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述谐振主导频率和所述谐振幅值调节所述第一滤波器、所述第二滤波器和所述第三滤波器的滤波器参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测模块根据所述电压信号确定谐振主导频率和谐振幅值，包括：

利用快速傅里叶变换对所述电压信号进行处理，得到至少一个幅值，每个幅值对应一个频率分量；

计算每个所述幅值与基频幅值之比，并确定比值最大的一个频率分量；

确定所述谐振主导频率为所述比值最大的频率分量，以及确定所述谐振幅值为所述比值最大的频率分量所对应的幅值。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器和所述存储器耦合，

所述存储器，用于存储计算机可执行指令；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述指令，并执行所述指令以实现如权利要求1至5，或者权利要求6或7中任一项所述的柔性直流输电控制方法。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为控制模块或检测模块。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5，或者权利要求6或7中任一项所述的柔性直流输电控制方法。