1.一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,包括:根据公共连接点电压以及周期内电压波动情况,切换静止同步补偿器工作模式为稳态控制模式或暂态控制模式;稳态控制模式下,采用基于外环电压和内环电流的恒定无功功率控制策略并附加滤波环节进行CLCC换流站电能输出控制,其中通过所述滤波环节对内环电流环节的输出进行滤波处理;暂态控制模式下,采用基于外环电压和内环电流的恒定电压控制策略并附加直流量补偿环节进行CLCC换流站电能输出控制,其中通过所述直流量补偿环节对外环电压环节输入的参考电压进行补偿;所述稳态控制模式下,采用基于外环电压和内环电流的恒定无功功率控制策略并附加滤波环节进行CLCC换流站电能输出控制,其中,通过所述滤波环节对内环电流环节的输出进行滤波处理,具体为:外环控制:d轴方向,设定直流电压参考值U dcref =1.0pu,将直流电压偏差作为输入,经PI控制后生成d轴电流参考I dref ,其中pu为标幺值;q轴方向,设定无功功率参考值Q ref =0,将无功功率偏差作为输入,经过PI控制后生成q轴电流参考I qref ;内环控制:d轴方向,根据d轴电流参考I dref ,将d轴电流偏差作为输入,经PI控制后,将输出与偏置量结合得到静止同步补偿器的d轴电压指令U convd,ref ;q轴方向,根据q轴电流参考I qref ,将q轴电流偏差作为输入,经PI控制后,将输出与偏置量结合得到静止同步补偿器的q轴电压指令U convq,ref ;对静止同步补偿器的d轴电压指令U convd,ref 和q轴电压指令U convq,ref 进行C dq-αβ 变换得到αβ坐标系下的相电压指令U convα,ref 和U convβ,ref ,对相电压指令U convα,ref 和U convβ,ref 分别叠加选择性滤波项,将叠加滤波项后的结果进行C αβ-abc 变换后,送入SPWM模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述基于静止同步补偿器的CLCC换流站,具体为:静止同步补偿器包括电压源换流器VSC、用于提供直流电压支撑的直流储能电容、连接电缆、以及换流变压器;逆变器将直流电压变换为交流电压,静止同步补偿器通过连接电缆和电压源换流器接入CLCC换流站母线。
3.根据权利要求1所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述根据公共连接点电压以及周期内电压波动情况,切换静止同步补偿器工作模式为稳态控制模式或暂态控制模式,具体为:当公共连接点电压U PCC 满足U PCC ∈(0.95,1.05)且半周期内的电压波动 满足 时,则切换静止同步补偿器工作模式为稳态控制模式,否则切换为暂态控制模式;其中,T为周期,ΔU PCC 为电压偏差,pu为标幺值。
4.根据权利要求1所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述选择性滤波项为n次谐波电压补偿期望项,获取过程具体为:将CLCC换流站的出口电压信号e abc 输入至锁相环单元,提取出基波角频率ω 1 ,用于构建C αβ-dq(n) 变换矩阵;对CLCC换流站的出口电流信号i abc 进行C abc-αβ 变换,变换为αβ坐标系下的两相电流i α ,i β ;对两相电流i α ,i β 进行C αβ-dq(n) 变换,变换为以旋转速度为nω 1 的旋转坐标系dq(n)下的电流i d(n) ,i q(n) ;分别对电流i d(n) ,i q(n) 进行低通滤波得到n次谐波分量,与对应轴设置为0的目标电流做差后经PI环节分别生成电压补偿期望 再由C dq-αβ(n) 变换生成n次谐波电压补偿期望 以分别加到相电压指令上。
5.根据权利要求4所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述将CLCC换流站的出口电压信号e abc 输入至锁相环单元,提取出基波角频率ω 1 ,具体为:对CLCC换流站的出口电压信号e abc 进行采样,经过C abc-αβ 变换后得到αβ坐标系下的采样相电压,其中k为采样时刻;通过延时T/4法,将采样相电压表示成正序分量和负序分量之和;对正序分量进行相位跟踪,提取得到基波角频率ω 1 。
6.根据权利要求1所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述直流量补偿环节的输入量为直流功率变化量或者直流电压。
7.根据权利要求6所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述暂态控制模式下,采用基于外环电压和内环电流的恒定电压控制策略并附加直流量补偿环节进行CLCC换流站电能输出控制,其中通过所述直流量补偿环节对外环电压环节输入的参考电压进行补偿,具体为:直流量补偿环节中选取直流功率变化量ΔP dc 作为输入量并输出直流量补偿项ΔU ref ,将直流量补偿项ΔU ref 叠加到静止同步补偿器的参考电压U ref 中,得到修正后的参考电压为U r ′ ef ;外环控制:d轴方向,设定直流电压参考值U dcref =1.0pu,将直流电压偏差作为输入,经PI控制后生成d轴电流参考I dref ,其中pu为标幺值;q轴方向,将修正后的参考电压U r ′ ef 与公共连接点电压做差,经PI控制后生成q轴电流参考I qref,U ;内环控制:d轴方向,根据d轴电流参考I dref ,将d轴电流偏差作为输入,经PI控制后,将输出与偏置量结合得到静止同步补偿器的d轴电压指令U convd,ref ;q轴方向,根据q轴电流参考I qref ,将q轴电流偏差作为输入,经PI控制后,将输出与偏置量结合得到静止同步补偿器的q轴电压指令U convq,ref ;对静止同步补偿器的d轴电压指令U convd,ref 和q轴电压指令U convq,ref 进行C dq-αβ 变换得到αβ坐标系下的相电压指令U convα,ref 和U convβ,ref ,对相电压指令U convα,ref 和U convβ,ref 进行C αβ-abc 变换至abc坐标系后,送入SPWM模块。
8.根据权利要求7所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述直流量补偿项ΔU ref 计算表达式为:ΔU ref =k dc ΔP dc式中:k dc 为修正系数。
9.根据权利要求7所述的一种基于静止同步补偿器的CLCC换流站电能输出控制方法,其特征在于,所述直流功率变化量ΔP dc 通过将直流功率测量标幺值与前半周期的最大值做差计算获得。