基于电压下降方式的VSC-MTDC控制方式研究

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1、第37卷第1期四川电力技术Vo1．37。No．12014年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2014基于电压下降方式的VSC—MTDC控制方式研究伍欣。李兴源(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：电压源换相高压直流输电是基于电压源换流器(VSC)的新一代高压直流输电技术。首先对VSC—HVDC的内外环控制进行分析，确定内外环控制方式，然后对多端柔性直流输电(VSC—MTDC)的控制策略进行研究，采用电压下降的控制方式对五端直流系统进行建模，利用PSCAD／EMTDC仿真软件进行仿真模拟。结果表明采用电压下降控制方

2、式的VSC—MTDC具有良好的系统协调性，具备利用上层控制可以快速自动调节功率分配的特性，并且具有良好的扩容性。关键词：多端柔性直流；电压下降控制；内外环控制；PSCAD／EMTDC；系统扩容Abstract：VSC—HVDCtransmissionisanewgenerationofhigh—voltageDCtransmissiontechnologybasedonvoltagesourceconve~er(VSC)．TheinnerringandouterringcontrolofVSC—HVDCisanalyzedfirstlytodeterminethei

3、nnerandouterringcontrolmethod，andthecontrolstrategiesofmultiterminalVSC—HVDCtransmissionsystem(VSC—MTDC)arestud—ied．Themodelingoffive—terminalDCsystemiscarriedoutusingthevohage—droppdcontrol，andthesimulationisdonewithPSCAD／EMTDCsimulationsoftware．TheresultsshowthatVSC—MTDChasagoodsyste

4、mcompatibilityunderthevolt-age—droppdcontrol，hasthecharacteristicsofadjustingpowerallocationfastandautomaticallyusingtheuppercontrol，andcanexpanditscapacityeasily．Keywords：multiterminalVSC—HVDC；voltage—droppedcontrol；innerandouterringcontrol；PSCAD／EMTDC；capacityexpansion中图分类号：TM721文献标志

5、码iA文章编号：1003—6954(2014)01—0001—04流侧可以等效成一个理想电流源，因此可以搭建环0引言形、辐射形、网形以及混合型并联直流网络，因此对VSC—MTDC的研究，有着非同寻常的意义J。随着分布式能源的广泛开发，新型直流输电系VSC—MTDC可以在风力发电、分布式发电、海统有着广泛的应用，国际上许多的研究机构都在进上风电场、城市中心配电等场合应用，在系统的灵活行着相应的研发和建设，其中包括ABB公司在瑞典性和经济性上面与两端系统相比优势明显，但与此(Hellsion)搭建的工业试验用VSC—HVDC系统以相应，在控制方式上也更加灵活多变，更加困

6、难。及后来的同样位于瑞典哥特兰(Gotland)岛上的世界第一条投入商业运行的VSC—HVDC系统1内外环控制方式[1—3]o国内外现在关于电压源直流输电系统的研究已1．1内环电流控制器经较为深入，技术也相当成熟，但在VSC—HVDC基电压源变流器由于采用的是正弦脉宽调制(SP—础上衍生出来的基于电压源变流器多端直流输电系WM)，所以变流器有延时为1／(1+rws)，其中的统(VSC—MTDC)现在尚处于理论研究阶段，世界上=l／是变流器的开关频率。对于典型的尚无任何已经投人运行的系统。目前国内外所有的电压源变流器来说，其时间常数丁=L／r比大很多端直流输电系统都是

7、电流源变流器多端系统，它多，因此在利用比例积分(PI)控制器进行闭环控制的直流侧可以等效成一个受控电压源，因此需要精时，可以用其零点来消除外电路的主导极点。如图确的电压平衡才能并联运行。而电压源变流器的直1所示，图中i和i分别是d轴和g轴电流控制器基金项目：国家科技部“973”项目(2013CB22804)；国家电网公司科的参考电流，是由外环控制器提供的，内环电流控制技项目资助第37卷第1期四川电力技术Vo1．37。No．12014年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2014]；、r_．-fl‰f厶溅量rvSC阀％以Ⅲ_．