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摘要：本发明公开了一种自适应的直驱风电柔直送出系统次同步振荡控制方法，建立直驱风电柔直送出系统模型，分析与次同步振荡模态强相关的控制环节，提出次同步振荡自适应控制的附加位置方案；设计自适应控制方法，用于抑制直驱风电柔直送出系统次同步振荡；采用不同附加位置方案分别建立自适应控制方法参数的优化模型，确定各附加位置下控制策略的最优控制参数；对比各附加位置方案的次同步振荡控制效果，建立评价指标，确定控制器的最优附加位置，实现次同步振荡抑制。

主权项：1.一种自适应的直驱风电柔直送出系统次同步振荡控制方法，其特征在于，方法包括以下步骤：建立直驱风电柔直送出系统模型，用于分析与次同步振荡模态强相关的控制环节，提出次同步振荡自适应控制的附加位置方案；建立直驱风电柔直送出系统模型的过程包括以下步骤：直驱风电柔直送出系统包括：永磁直驱风电场、交流线路、柔性直流传输系统和无穷大电源；其中，永磁直驱风电场由永磁直驱风机、风机机侧变流器、背靠背变流器的直流环节和风机网侧变流器组成；柔性直流传输系统由柔直风机侧换流站、直流传输电缆和柔直网侧换流站组成；所述永磁直驱风机的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程公式如下所示： Te＝ψfiqs3 其中，ψds和ψqs分别表示定子dq轴磁链，uds，uqs，ids，iqs，分别为直驱风机定子电压与定子电流的dq轴分量，Rs，Ls分别为直驱风机的定子电阻和定子电感，J表示直驱风机轴系的惯量，D为直驱风机转子的阻尼，ωs,ωr分别为同步磁场角速度与双馈风机转子旋转角速度标幺值，Tm,Te分别为直驱风机的机械转矩和电磁转矩；风机机侧变流器采用零d轴的双闭环矢量控制，外环q轴以PI控制直驱风机实际有功出力P，内环dq轴以PI分别控制ids,iqs，如下式： 其中，分别表示变量ids,iqs的参考值，上标*表示对应变量的参考值；Kpa和Kia分别表示PIa控制器的比例系数和积分系数，下标a＝1,2,3…表示第a个PI控制器的比例系数和积分系数；ud1,uq1分别表示风机机侧变流器交流侧的dq轴电压；风机网侧变流器采用定直流电压和定无功功率的控制策略，外环dq轴以PI控制直流环节电压与网侧无功功率Qg、内环dq轴以PI分别控制网侧电流的dq轴分量idg,iqg，如下式： 其中，udc为背靠背直流环节电压，ud2,uq2分别表示风机网侧变流器交流侧的dq轴电压；PI4～PI7用于风机网侧变流器控制；柔直风机侧送端换流站次采用定交流电压控制策略，外环dq轴以PI控制换流站交流侧dq轴电压uwfd0,uwfq0，内环dq轴以PI分别控制交流侧dq轴电流iwfd,iwfq，如下式： 其中，uwfd,uwfq分别表示换流站交流量测点的dq轴电压；PI8～PI11用于柔直风机侧送端换流站控制；次同步振荡自适应控制的附加位置方案由影响次同步振荡的关键变量和主要控制参数确定：依据直驱风机柔直送出系统模型建立状态空间方程，分析影响直驱风电柔直送出系统次同步振荡的关键变量，以式8的能控性指标mci对比次同步振荡控制附加位置的优劣： 其中，i和k分别表示状态变量的编号和特征值的编号，bi表示对应于控制矩阵中对应于控制变量ui的列向量，βk表示对应于第k特征值的左特征向量；以式9的能观性指标moi对比次同步振荡控制量测位置的优劣： 其中，j表示控制变量的编号，cj表示对应于输出矩阵中对应于输出变量yj的行向量，αk表示对应于第k特征值的右特征向量；依据直驱风电柔直送出系统次同步振荡的特征值分析和建模仿真，获取对次同步振荡模态影响大的控制参数；设计自适应控制方法，用于抑制直驱风电柔直送出系统次同步振荡；采用不同附加位置方案分别建立不同自适应控制方法参数的优化模型，通过不同自适应控制方法参数的优化模型确定各附加位置方案下控制方法的最优控制参数；自适应控制方法参数的优化模型包括：目标函数将风机网侧变流器外环dq轴误差信号和柔直送端换流站外环dq轴误差信号的平方在时间上积累量之和作为性能指标，建立目标函数如式15所示： 其中，J为优化目标函数，t为时间，ewdt,ewqt,evdt,evqt分别为风机网侧变流器d轴外环直流电压控制的误差信号、风机网侧变流器q轴外环无功控制的误差信号、柔直风机侧送端换流站d轴外环交流电压控制的误差信号和柔直风机侧送端换流站q轴外环交流电压控制的误差信号；优化参数待优化的控制器参数有：伪偏导数变化量的惩罚系数μ，调节控制速率的步长因子ρ0和ρ1，统输入信号的惩罚系数λ，伪偏导数估计的步长因子η，估计误差增益γ；约束条件根据次同步振荡的自适应控制方法的设计原则，控制器参数的可行范围有以下约束，如式16所示： 其中，为伪偏导数估计值的上界；利用得出的最优控制参数，对比各附加位置方案的次同步振荡控制效果，建立评价指标，确定控制器的最优附加位置，实现次同步振荡抑制。

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