柔性直流输电系统交直流并列运行与孤岛运行方式间的切换控制-论文.pdf

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1、第34卷第7期电力自动化设备Vol-34No．72014年7月ElectricPowerAutomationEquipmentJu1．2014@柔性直流输电系统交直流并列运行与孤岛运行方式问的切换控制文安，邓旭，魏承志，寻斌斌，邓建俊，黄维芳，莫天文3田霖(1．南方电网科学研究院，广东广州510080；2．浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027；3．中国南方电网电力调度控制中心．广东广州510623)摘要：首先分析了系统在交直流并列运行和孤岛运行方式下的控制策略．基于此提出了系统从交直流并列运行转为孤岛运行和从孤岛运行恢复到交直流并列运行的切换控制方法。以某实际工程参数

2、为例在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了系统仿真模型，对所提出的切换控制方法进行了仿真验证结果表明．所设计的切换控制方法能及时检测出系统的运行状态，并自动进行相关控制方式的切换，在切换过程中系统各电气量没有剧烈波动．不会影响系统的安全稳定运行关键词：柔性直流输电；交直流并列运行；孤岛运行；模式切换；控制；仿真中图分类号：TM721．1文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—6047．2014．07．0170引言时．如柔性直流输电系统从交直流并列运行转为孤岛运行时．送端系统只能通过柔性直流输电线路向受端为了解决能源紧缺问题以及满足低能耗可持续系统注入

3、功率．由于柔性直流输电系统在交直流并列发展的需要，风能、太阳能等可再生的清洁能源发电运行时采用的是定有功功率控制．这将导致大部分电得到大力开发与利用[1-31新能源发电存在供电质量能无法外送．产生“窝电”现象．若系统控制策略不进不稳定且远离交流主电网的特点．将传统交流输电行及时调整．系统的频率将持续上升．最终导致频率技术或基于电流源换流器的直流输电技术用于可再崩溃。因此。在系统运行方式发生变化时，需要及时生能源并网并不经济．而基于电压源换流器的柔性直流检测出系统运行状态并进行相应控制策略的自动调输电(VSC．HVDC)技术能很好地解决该问题E4—81。电整，以保证系统安全稳

4、定运行。可见．研究柔性直流压源换流器型直流输电技术是以电压源换流器、自输电系统在交直流并列与孤岛运行方式间的切换控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电制具有重要的现实意义技术．具有有功和无功独立控制、能向无源网络供为此．本文分析了柔性直流输电系统在交直流并电、不会出现换相失败等诸多优势[9-11]。近年来，基于列运行与孤岛运行方式下的控制策略．提出了2种运电压源换流器的柔性直流输电技术在新能源并网、行方式之间进行切换时所采取的控制策略．并基于实海上孤岛送电等领域得到了广泛应用。际工程参数在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了两柔性直流输电系统主要有3种不同的运行方端

5、柔性直流输电系统的仿真模型．仿真验证了所提方式：交直流并列运行、孤岛运行、STATCOM运行。在案的可行性和有效性不同运行方式下柔性直流输电系统的控制策略有较大不同．目前针对柔性直流输电系统在不同运行方l柔性直流输电系统的控制策略式下的控制策略已有广泛研究：文献『12．15]研究了根据柔性直流输电系统与交流系统的连接关系．柔性直流输电系统的建模及基本控制策略，文献『16]柔性直流输电系统的运行方式通常可分为3种[18-21]。研究了柔性直流输电系统在定直流电压控制端交流a．交直流并列运行。送端系统通过柔性直流输电网故障下的模式切换控制策略，文献[17]研究了电线路和并列的交

6、流线路共同与受端交流系统相连。适用于风电场接入的柔性直流输电系统定有功功率b．孤岛运行送端系统仅通过柔性直流输电线与频率辅助控制策略这些研究均是针对柔性直流路与受端交流系统相连。输电系统在某种特定运行方式下的控制策略．对于柔c．STATCOM运行柔性直流输电系统不参与性直流输电系统不同运行方式之间的切换控制方法有功潮流传输．仅参与交流系统的电压和无功调节。尚未见到相关文献报道当系统运行方式发生变化由于运行方式c只应用于特定场合．因此本文仅收稿日期：2013～11-30；修回日期：2014—05—15研究运行方式a、b间的切换控制。假设交流联络线基金项目：广东省第三批领军人才

7、专项资金资助项目路为2条．柔性直流输电系统与交流系统联网的系统ProjectsupposedbytheResearchFundsfortheThirdLeadingTalentofGuangdongProvince结构简化示意图如图l所示。@电力自动化设备第34卷将其送到送端内环电流控制器进行控制：将直流电压和受端交流电压通过比例积分环节后得到受端电流的参考值和幽耐，再分别将其送到受端内环电流控制器进行控制1．2孤岛运行方式下的控制策略i风电场i换流站换流站柔性直流输电系统在运行过程中．与直流线路并列运行的J7v条