海上风电场轻型直流输电低电压穿越研究

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1、海上风电场轻型直流输电低电压穿越研究：轻型直流输电技术解决了海上风电场传统交流并X方式下需要大量无功补偿的问题，但是轻型直流输电能够否满足风电场并X的要求是一个新的课题。风电场并X运行过程中要求其满足低电压穿越能力，本文将以双馈风力发电机为例，研究其通过轻型直流输电技术并X情况下的低电压穿越能力。文章通过对双馈风电机组及轻型直流输电系统进行数学模型分析的基础上，研究了其控制策略，通过内、外环PID控制策略实现了海上风电场并X。通过仿真分析，内外环PID控制策略能够满足海上风电场低电压穿越能力要求。　　关键词：

2、海上风电场，轻型直流输电技术，低电压穿越　　Abstract:VSC-HVDCtechnologysolvetheproblemthattheconnectingneedalotofreactivepoeettherequirementsofsconnectingsconnectingeettherequirementsthatLoplethedouble-fedmachine,thispaperstudiestheloconnectingathematicalmodelsofdouble-fed,thisa

3、rticlestudiesthecontrolstrategy,throughinnerandouterPIDcontrolstrategytoachievetheoffshoreconnectingulationanalysis,insideandoutsidetheloopPIDcontrolstrategycanmeettherequirementsincaseofLo,HVDCLighttechnology,lo为互感量，v为电压量，i为电流量，代表磁链，R为电阻量，L为电感量，需要特别指出的量有为同

4、步角频率，转差角频率，转子电角频率，极对数。对于电感有及，其中为定子漏电感，为转子漏电感。　　　　　　1.2轻型直流输电系统数学模型　　电压源变换器的简化模型图，由于本文中VSC-HVDC系统中两端采用相同的结构，现以一端为例对VSC进行说明。图中Pf、Qf为系统注入VSC的有功功率和无功功率，Pv、Qv为VSC吸收的有功功率和无功功率，R、L为等效的电阻和电抗，Uf、Uv分别代表母线电压基波分量、换流器输出电压基波分量，为Uf和Uv之间的相角差。　　对VSC稳态模型进行分析过程中采用的了以下三个普遍的基本假

5、设。　　（1）VSC母线的三相交流电压是对称平衡的正弦波；　　（2）VSC本身的运行是完全对称平衡的：　　（3）以VSC的额定容量为基准值时，换流电抗器的标幺值约为0.1-0.2。　　假设系统处于稳态情况下，系统三相对称运行，因此可以认为没有零序分量。又假设交流侧A相初始角为0°，根据矢量分析的方法，假设交流系统电压基波向量在d轴上[4~5]，即：　　　　　　上述两式有具体的物理含义，假设交流系统为无限大系统，可以认定交流侧电压为恒定值，可以看出无功稳态值只与降落于q轴的电流相关，且成正比关系；至于有功稳态值

6、从（3-16）式中可以很明确的看到包含两部分，其中一部分降落于变压器、电抗器及换流器损耗上，而另一部分则是注入直流系统的有功分量，如果忽略损耗时，可以认为：　　　　2仿真分析　　2.1仿真系统参数的设置　　在实际的风电场中，双馈风力发电机出口电压采用690V，直流侧电压为1200V，单台风电机组的容量为1~5Mike].JohnWile