vsc-hvdc系统起动过程控制及仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第2期华北电力大学学报Vo1．33，No．22006年3月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMar．，2006VSC-HVDC系统起动过程控制及仿真梁海峰，王鹏，李广凯，李庚银(华北电力大学电气工程学院柔性输配电技术与电力市场研究所，河北保定071003)摘要：对基于电压源换流器(VSC)的直流输电(VSC—HVDC)系统的起动过程控制篆略进行了研究。根据VSC起动过程的特点，设计了对VSC．HVDC系统模型起动的控制器，为避免起动过程的过电流采用了一定的限流措施。仿真结果表明所设计的控制

2、器具有良好的控制性能。关键词：电压源换流器；直流输电；起动控制中图分类号：TM721文献标识码：A文章编号：1007—2691(2006)02—0079．04SimulationandcontrolofVSC-HVDCstart-upprocessLIANGHal-feng，WANGPeng，LIGuang-kai，LIGeng-yin(SchoolofElectricalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003，China)Abstract：Thecontrolstrategyofstart-upprocessof

3、HVDCbasedonvoltageS011rCeconverter(VSC—HVDC)isdiscussed．AccordingtothecharacteristicsofVSCstart-upprocess，thecontmllertostartVSC—HⅥ)csimulationmodelisdesigned．Somemeasuresaleusedtoavoidmeovercurrentin也esimulation．Thesimulationresultsshowthattheproposedcontroller啪meettheneedofgtar【-uppmcessofI，De．Key

4、words：vol~esou尊converter；IfⅥ)C；stamuppness展到配电网，极大地拓宽了HVDC的应用范围，引言具有广阔的应用前景。这种新型的输电方式适用于分散电源与电网的连接，可以向孤立负荷供电，高压直流输电(HVDc)技术在远距离大功率有利于风力发电等新能源的应用；适用于采用电缆输电、海底电缆送电、不同标称频率或相同标称频线路，是大城市配电网增容的理想选择，也将是未率交流系统之间的非同步联网等方面得到广泛应来改善配电网电能质量的有效措施。用。随着电力电子和数字控制技术的发展，在HVDC中采用以全控型器件为基础的电压源型换1VSC-HVDC的基本工作原理流器(Voltag

5、eSourceConverter，VSC)的条件已经具备。l990年McGill大学的Ooi等首先提图l为典型的三相二电平换流器。假定换流器出了用脉宽调制(PWM)技术控制的VSC进行无损耗，忽略谐波分量，换流器吸收的有功功率和直流输电的概念，以全控型的功率器件如IGBT无功功率分别为作为开关器件，使得VSC-HVDC具有可独立调节有功和无功功率的优点，可以向无源网络送电，克尸=专sin，服了传统HVDC的本质缺陷，把HVDC的优势扩收稿日期：2005—12—01．基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20010079001)．作者简介：梁海峰(1976一)，男，华北电力大学电气工

6、程学院柔性输配电技术与电力市场研究所讲师．维普资讯http://www.cqvip.com80华北电力大学学报2006笠直流线路，然后采用和定直流电压控制端完全相同的起动控制方案，当直流测电容电压达到额定值时再接通直流线路，切换到正常的定直流电流控制方式；也可以在起动过程中始终闭锁触发脉冲，直到在定直流电压控制端的控制下直流线路的电压达到额定值后再切换到正常的定直流电流控制方式。对于定交流电压控制端，由于交流侧图1电压源型换流器没有电源，在起动过程中只能始终闭锁触发脉冲，Fig．1StructureofVSC直到在定直流电压控制端的控制下直流线路的电压达到额定值后，再切换到正常的定交流电压控Q

7、专us(u~一cosJ)，制方式[51。式中为交流母线线电压基波分量；为换流器本文仅讨论逆变侧为无源交流网络的情况，仿输出电压的线电压基波分量；础换流电抗器的等真系统主电路如图2所示。效电抗；为换流器输出基波电压滞后交流母线基波电压的相角。与直流电压的关系可以表示为U~=kmU,／．4'2，式中k为所选用PWM触发方式的直流电压利用率；m为PWM的调制度p。图2无源逆变方式的VSC-HVDC起动模