本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及存储介质。
背景技术：
基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter，mmc)的柔性直流输电技术具有控制灵活、输出电压谐波含量小、可向无源系统供电等优点，近年来在风电直流送出工程中得到了广泛应用。由于风机变流器与mmc均为具有宽频响应特性的电力电子装置，当风电场经柔性直流输电系统送出时，风机换流器与柔性直流换流器存在相互作用，若二者阻抗匹配不当将易引发谐振不稳定的问题，这也成为了制约柔性直流输电系统风电送出能力的主要因素之一。为了分析风电场经柔性直流输电系统的谐振特性，通常需要建立柔性直流换流器等效阻抗模型。
在不同的应用场景下，柔性直流换流器的控制模式存在差异，当柔性直流换流器接入交流大电网时通常采用定功率、定直流电压等电网跟踪型控制策略；当柔性直流换流器接入无源网络或孤岛风电场时通常采用定交流电压控制策略(简称v/f控制)，通过控制交流侧输出电压幅值和频率，为无源系统或风电场提供稳定可靠的电压支撑。
目前，对于定功率、定直流电压等电网跟踪型控制策略，柔性直流换流器的阻抗建模研究较为成熟，然而对于定交流侧电压控制策略下柔性直流换流器的阻抗建模尚处于起步阶段。现有技术在针对定交流侧电压控制策略下的柔性直流换流器进行阻抗建模研究时，均对系统进行了简化处理，忽略了部分控制环节的影响，从而无法准确地获得定交流侧电压控制下柔性直流换流器的阻抗特性。
技术实现要素：
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及存储介质，考虑的控制环节齐全，可以准确地反映换流器的阻抗特性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，包括：
假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
进一步的，所述对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量，具体包括：
根据预设的正序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到正序电压dq轴分量和正序电流dq轴分量；其中，所述正序电压dq轴分量包括正序电压d轴分量和正序电压q轴分量；所述正序电流dq轴分量包括正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
根据预设的负序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到负序电压dq轴分量和负序电流dq轴分量；其中，所述负序电压dq轴分量包括负序电压d轴分量和负序电压q轴分量；所述负序电流dq轴分量包括负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。
进一步的，所述采样环节包括电压采样环节和电流采样环节，所述电压外环控制环节包括正序电压外环控制环节和负序电压外环控制环节；所述电流内环控制环节包括正序电流内环控制环节和负序电流内环控制环节。
进一步的，所述将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压，具体包括：
将所述正序电压dq轴分量输入所述正序电压外环控制环节，预设的正序电压参考值与所述正序电压dq轴分量相减后经过正序电压外环控制环节的pi控制器，生成正序电流参考值；将所述负序电压dq轴分量输入所述负序电压外环控制环节，预设的负序电压参考值与所述负序电压dq轴分量相减后经过负序电压外环控制环节的pi控制器，生成负序电流参考值；
将所述正序电流参考值与所述正序电流dq轴分量相减后，经过正序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的正序电压dq轴分量相加，得到正序dq轴参考电压；将所述负序电流参考值与所述负序电流dq轴分量相减后，经过负序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的负序电压dq轴分量相加，得到负序dq轴参考电压；其中，所述电压前馈控制环节中包括电压前馈低通滤波器；
将所述正序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到正序abc轴参考电压；将所述负序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到负序abc轴参考电压；
将所述正序abc轴参考电压和所述负序abc轴参考电压相加后，经过所述系统调制与链路延时环节，得到柔性直流换流器的阀侧电压。
进一步的，所述将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型，具体包括：
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的并网点电流；其中，所述并网点电流包括正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量；
将并网点电压正序小信号谐波分量除以所述并网点电流正序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的正序阻抗模型；
将并网点电压负序小信号谐波分量除以所述并网点电流负序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的负序阻抗模型。
进一步的，所述柔性直流换流器的正序阻抗模型具体为：
其中：
a＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；s＝jω、l为柔直换流器交流侧等效电感；
f＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对柔直换流器等效阻抗的作用；gd为系统调制与链路延时环节传递函数、gsv为电压采样环节传递函数、gfv为电压前馈控制环节的滤波器传递函数；
进一步的，所述柔性直流换流器的负序阻抗模型具体为：
其中：
a'＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；
f'＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对负序阻抗的作用；
本发明实施例还提供了一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置，包括：
变换模块，用于假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
输入模块，用于将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
计算模块，用于将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
本发明实施例还提供了一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及存储介质的有益效果在于：假设柔直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量和正负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。本发明实施例考虑的控制环节齐全，获取的柔性直流换流器的阻抗模型包括正序阻抗模型和负序阻抗模型，可以准确地反映换流器的阻抗特性；并且，该柔性直流换流器的阻抗模型采用分块处理方式，阻抗模型表达式中的所有扰动项与控制环节一一对应，可直观观察到换流器阻抗特性的主要影响因素。另外，当考虑不同的控制环节时可对该柔性直流换流器的阻抗模型进行简化，无需重新推导，灵活性强。
附图说明
图1是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法的一个优选实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中派克正变换的流程示意图；
图3是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中输入控制器的流程示意图；
图4是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中一次系统电路的电路图；
图5是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置的一个优选实施例的结构示意图；
图6是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置的另一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
请参阅图1，图1是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法的一个优选实施例的流程示意图。所述获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，包括：
s1，假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
s2，将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
s3，将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
在另一个优选实施例中，所述对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量，具体包括：
根据预设的正序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到正序电压dq轴分量和正序电流dq轴分量；其中，所述正序电压dq轴分量包括正序电压d轴分量和正序电压q轴分量；所述正序电流dq轴分量包括正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
根据预设的负序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到负序电压dq轴分量和负序电流dq轴分量；其中，所述负序电压dq轴分量包括负序电压d轴分量和负序电压q轴分量；所述负序电流dq轴分量包括负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。
具体的，请参阅图2，图2是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中派克正变换的流程示意图。假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，并网点电压uabc经过电压采样环节得到换流器三相电压，正序dq轴变换中三相电压以预设的正序电压相角θ1为基准，进行abc/dq派克变换，得到正序电压dq轴分量后，经过滤波器gsd生成正序电压d轴分量udp和正序电压q轴分量uqp，同理可得到正序电流d轴分量idp和正序电流q轴分量iqp；负序dq轴变换中三相电压以预设的负序电压相角-θ1为基准，进行abc/dq派克变换，得到负序电压dq轴分量后，经过滤波器gsd生成负序电压d轴分量udn和负序电压q轴分量uqn，同理可得到负序电流d轴分量idn和负序电流q轴分量iqn。
需要说明的是，滤波器通常采用1/4工频周期延时滤波器。
在另一个优选实施例中，所述采样环节包括电压采样环节和电流采样环节，所述电压外环控制环节包括正序电压外环控制环节和负序电压外环控制环节；所述电流内环控制环节包括正序电流内环控制环节和负序电流内环控制环节。
具体的，并网点电压uabc通过电压采样环节得到柔性直流换流器的三相电压，并网点电流iabc通过电流采样环节得到柔性直流换流器的三相电流。
在又一个优选实施例中，所述s2，将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压，具体包括：
s201，将所述正序电压dq轴分量输入所述正序电压外环控制环节，预设的正序电压参考值与所述正序电压dq轴分量相减后经过正序电压外环控制环节的pi控制器，生成正序电流参考值；将所述负序电压dq轴分量输入所述负序电压外环控制环节，预设的负序电压参考值与所述负序电压dq轴分量相减后经过负序电压外环控制环节的pi控制器，生成负序电流参考值；
s202，将所述正序电流参考值与所述正序电流dq轴分量相减后，经过正序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的正序电压dq轴分量相加，得到正序dq轴参考电压；将所述负序电流参考值与所述负序电流dq轴分量相减后，经过负序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的负序电压dq轴分量相加，得到负序dq轴参考电压；其中，所述电压前馈控制环节中包括电压前馈低通滤波器；
s203，将所述正序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到正序abc轴参考电压；将所述负序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到负序abc轴参考电压；
s204，将所述正序abc轴参考电压和所述负序abc轴参考电压相加后，经过所述系统调制与链路延时环节，得到柔性直流换流器的阀侧电压。
具体的，请参阅图3，图3是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中输入控制器的流程示意图。正序交流侧电压外环控制量分别是母线正序电压d轴分量udp和正序电压q轴分量uqp，给定正序交流侧电压参考值
正序电流环中，正序dq轴电流参考值
正、负序dq轴参考电压经过dq轴逆变换后得到正、负序abc轴参考电压
正、负序abc轴正负序参考电压
需要说明的是，ud、uq、id、iq分别表示交流侧电压、电流dq轴分量，下标a、b、c分别表示abc三相，下标p、n分别表示正负序分量，上标“*”、ref表示参考值。gsd为1/4工频周期延时滤波环节传递函数，gsd＝0.5(1 e-st/4)；kd为电流内环解耦系数；gsv、gsi分别为电压采样和电流采样环节传递函数；gd为系统调制与链路延时传递函数；gfv为电压前馈低通滤波器；pi表示pi控制器。
在又一个优选实施例中，所述s3，将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型，具体包括：
s301，将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的并网点电流；其中，所述并网点电流包括正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量；
s302，将并网点电压正序小信号谐波分量除以所述并网点电流正序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的正序阻抗模型；
s303，将并网点电压负序小信号谐波分量除以所述并网点电流负序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的负序阻抗模型。
具体的，请参阅图4，图4是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法中一次系统电路的电路图。例如，将所述阀侧电压
作为优选方案，所述柔性直流换流器的正序阻抗模型具体为：
其中：
a＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；s＝jω、l为柔直换流器交流侧等效电感；
f＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对柔直换流器等效阻抗的作用；gd为系统调制与链路延时环节传递函数、gsv为电压采样环节传递函数、gfv为电压前馈控制环节的滤波器传递函数；
需要说明的是，g 、g-代表不同的频率偏移，其中g ＝g(s-jω1)、g-＝g(s jω1)，ω1为基波角频率。
作为优选方案，所述柔性直流换流器的负序阻抗模型具体为：
其中：
a'＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；
f'＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对负序阻抗的作用；
作为优选方案，所述方法还包括：
当不考虑某些控制环节时，可对柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型进行简化处理。
具体的，简化处理原则为：
(1)当不考虑采样环节影响时，如电压采样环节、电流采样环节，将采样环节传递函数置1。
(2)当不考虑滤波器影响时，如电压前馈低通滤波环节、1/4工频周期延时滤波环节，将滤波器传递函数置1。
(3)当不采用正负序电流独立控制时，将负序电流环控制引入的扰动项c、e、c'、e'置0。
(4)当不采用正负序交流电压独立控制时，将负序交流电压控制环引入的扰动项h、h'置0。
(5)当不采用dq轴解耦控制时，将由解耦控制引入的扰动项e、e'置0。
(6)当不采用电压前馈时，将电压前馈引入的扰动项f、f'置0。
本发明实施例当考虑不同的控制环节时可对该柔性直流换流器的阻抗模型进行简化，无需重新推导，灵活性强。
相应地，本发明还提供一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置，能够实现上述实施例中的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法的所有流程。
请参阅图5，图5是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置的一个优选实施例的结构示意图。所述获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置，包括：
变换模块501，用于假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
输入模块502，用于将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
计算模块503，用于将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
作为优选方案，所述对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量，具体包括：
根据预设的正序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到正序电压dq轴分量和正序电流dq轴分量；其中，所述正序电压dq轴分量包括正序电压d轴分量和正序电压q轴分量；所述正序电流dq轴分量包括正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
根据预设的负序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到负序电压dq轴分量和负序电流dq轴分量；其中，所述负序电压dq轴分量包括负序电压d轴分量和负序电压q轴分量；所述负序电流dq轴分量包括负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。
作为优选方案，所述采样环节包括电压采样环节和电流采样环节，所述电压外环控制环节包括正序电压外环控制环节和负序电压外环控制环节；所述电流内环控制环节包括正序电流内环控制环节和负序电流内环控制环节。
作为优选方案，所述输入模块502具体用于：
将所述正序电压dq轴分量输入所述正序电压外环控制环节，预设的正序电压参考值与所述正序电压dq轴分量相减后经过正序电压外环控制环节的pi控制器，生成正序电流参考值；将所述负序电压dq轴分量输入所述负序电压外环控制环节，预设的负序电压参考值与所述负序电压dq轴分量相减后经过负序电压外环控制环节的pi控制器，生成负序电流参考值；
将所述正序电流参考值与所述正序电流dq轴分量相减后，经过正序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的正序电压dq轴分量相加，得到正序dq轴参考电压；将所述负序电流参考值与所述负序电流dq轴分量相减后，经过负序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的负序电压dq轴分量相加，得到负序dq轴参考电压；其中，所述电压前馈控制环节中包括电压前馈低通滤波器；
将所述正序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到正序abc轴参考电压；将所述负序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到负序abc轴参考电压；
将所述正序abc轴参考电压和所述负序abc轴参考电压相加后，经过所述系统调制与链路延时环节，得到柔性直流换流器的阀侧电压。
作为优选方案，所述计算模块503具体用于：
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的并网点电流；其中，所述并网点电流包括正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量；
将并网点电压正序小信号谐波分量除以所述并网点电流正序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的正序阻抗模型；
将并网点电压负序小信号谐波分量除以所述并网点电流负序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的负序阻抗模型。
作为优选方案，所述柔性直流换流器的正序阻抗模型具体为：
其中：
a＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；s＝jω、l为柔直换流器交流侧等效电感；
f＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对柔直换流器等效阻抗的作用；gd为系统调制与链路延时环节传递函数、gsv为电压采样环节传递函数、gfv为电压前馈控制环节的滤波器传递函数；
作为优选方案，所述柔性直流换流器的负序阻抗模型具体为：
其中：
a'＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；
f'＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对负序阻抗的作用；
作为优选方案，所述方法还包括：
当不考虑某些控制环节时，可对柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型进行简化处理。
在具体实施当中，本发明实施例提供的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置的工作原理、控制流程及实现的技术效果，与上述实施例中的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法对应相同，在此不再赘述。
请参阅图6，图6是本发明提供的一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置的另一个优选实施例的结构示意图。所述终端设备包括处理器601、存储器602以及存储在所述存储器602中且被配置为由所述处理器601执行的计算机程序，所述处理器601执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的建立柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、……)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器602中，并由所述处理器601执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器601可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器601也可以是任何常规的处理器，所述处理器601是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器602主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器602可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard，smc)、安全数字(securedigital，sd)卡和闪存卡(flashcard)等，或所述存储器602也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图6的结构示意图仅仅是上述终端设备的示例，并不构成对上述终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
本发明实施例提供了一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及介质的有益效果在于：假设柔直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量和正负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。本发明实施例考虑的控制环节齐全，建立的柔性直流换流器的阻抗模型包括正序阻抗模型和负序阻抗模型，可以准确地反映换流器的阻抗特性；并且，该柔性直流换流器的阻抗模型采用分块处理方式，阻抗模型表达式中的所有扰动项与控制环节一一对应，可直观观察到换流器阻抗特性的主要影响因素。另外，当考虑不同的控制环节时可对该柔性直流换流器的阻抗模型进行简化，无需重新推导，灵活性强。
需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
1.一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，包括：
假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
2.如权利要求1所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量，具体包括：
根据预设的正序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到正序电压dq轴分量和正序电流dq轴分量；其中，所述正序电压dq轴分量包括正序电压d轴分量和正序电压q轴分量；所述正序电流dq轴分量包括正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
根据预设的负序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到负序电压dq轴分量和负序电流dq轴分量；其中，所述负序电压dq轴分量包括负序电压d轴分量和负序电压q轴分量；所述负序电流dq轴分量包括负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。
3.如权利要求2所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述采样环节包括电压采样环节和电流采样环节，所述电压外环控制环节包括正序电压外环控制环节和负序电压外环控制环节；所述电流内环控制环节包括正序电流内环控制环节和负序电流内环控制环节。
4.如权利要求3所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压，具体包括：
将所述正序电压dq轴分量输入所述正序电压外环控制环节，预设的正序电压参考值与所述正序电压dq轴分量相减后经过正序电压外环控制环节的pi控制器，生成正序电流参考值；将所述负序电压dq轴分量输入所述负序电压外环控制环节，预设的负序电压参考值与所述负序电压dq轴分量相减后经过负序电压外环控制环节的pi控制器，生成负序电流参考值；
将所述正序电流参考值与所述正序电流dq轴分量相减后，经过正序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的正序电压dq轴分量相加，得到正序dq轴参考电压；将所述负序电流参考值与所述负序电流dq轴分量相减后，经过负序电流内环控制环节的pi控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的负序电压dq轴分量相加，得到负序dq轴参考电压；其中，所述电压前馈控制环节中包括电压前馈低通滤波器；
将所述正序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到正序abc轴参考电压；将所述负序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到负序abc轴参考电压；
将所述正序abc轴参考电压和所述负序abc轴参考电压相加后，经过所述系统调制与链路延时环节，得到柔性直流换流器的阀侧电压。
5.如权利要求4所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型，具体包括：
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的并网点电流；其中，所述并网点电流包括正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量；
将并网点电压正序小信号谐波分量除以所述并网点电流正序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的正序阻抗模型；
将并网点电压负序小信号谐波分量除以所述并网点电流负序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的负序阻抗模型。
6.如权利要求5所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述柔性直流换流器的正序阻抗模型具体为：
其中：
a＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；s＝jω、l为柔直换流器交流侧等效电感；
f＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对柔直换流器等效阻抗的作用；gd为系统调制与链路延时环节传递函数、gsv为电压采样环节传递函数、gfv为电压前馈控制环节的滤波器传递函数；
7.如权利要求5所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述柔性直流换流器的负序阻抗模型具体为：
其中：
a'＝sl，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对换流器等效阻抗的作用；
f'＝gdgsvgfv，反映了电压前馈控制环节对负序阻抗的作用；
8.如权利要求6或7所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当不考虑某些控制环节时，可对柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型进行简化处理。
9.一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的装置，其特征在于，包括：
变换模块，用于假设定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到定交流侧电压v/f控制下柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
输入模块，用于将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
计算模块，用于将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。
10.一种获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗的装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的获取v/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法。
技术总结