基于改进锁相环的柔性直流输电系统控制研究.pdf

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1、第38卷第2期华北电力大学学报VoI．38．No．22011年3月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMar．，2011基于改进锁相环的柔性直流输电系统控制研究郑连清，池俊锋，陈杰(1．重庆大学电气工程学院，重庆400030；2．重庆机场集团有限公司，重庆401120)摘要：针对系统频率波动、开关器件动作产生大量的谐波等问题，快速、准确地提供同步相位，是基于电压源型换流器的高压直流输电系统实现控制和保护的关键问题。通过引进软件锁相环概念(SPLL)，并结合VSC—HVDC系统能瞬间实现有功、无功解耦的特点，设计了双鉴相器的

2、三相锁相系统。通过消除二倍频，抑制了引起误差的主要因素，同时使PI调节器具有更好的频率锁定和响应特性。通过PSCAD对改进前后系统的在消除谐波、提高系统整体性能，以及电网频率一定范围内突变时系统的响应特性等方面进行比较，实现了对原理的验证。关键词：电压源型高压直流输电；电能质量；软件锁相环；PSCAD中图分类号：TM464；TM615文献标识码：A文章编号：1007—2091(2011)02—0015—06StudyoncontrollingofVSC——HVDCbasedonadvancedphaselockedlooptechniqueZHENGLian—qing，

3、CHIJun．feng，CHENJie(1．CollegeofElectricalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing，400030，China；2．ChongqingAirportGroupCo．Ltd．，Chongqing，401120，China)Abstract：UnderACpowersystemfrequencyexcursionandharmonicsproducedbyswitchingdevices，detectingsyn—chronousphaseandinstantaneoussymmetricalc

4、omponentsquicklyandaccuratelyisanimportantpartofthecontrolandprotectionsystemofvoltagesourceconverterbasedhigh-voltagedirectcurrenttransmission(VSC—HVDC)．CombinedwiththeconceptionofSPLLandtheVSC—HVDsystem，whichcanmaketheindependencedecouplingoftheactivepowerandthereactivepower，devisingan

5、ewsystemforthree·phasephase—lockedloop，withdouble-phasediscrimina-tors．Accordingtoeliminatethedoublefrequency，reducingthesystem’Smainerror，andatsametime，makingPtreg—ulatorhasbetterfrequencyresponsecharacteristicsandbetterfrequencylockingability．ItisverifiedbyPSCADthatdynamicresponseofthe

6、systemcanbeimprovedandlockingfrequencyrangeofphaseCalbeextended．Keywords：VSC—HVDC；powerquality；softphaselockedloop(SPLL)；PSCAD有了一定的发展J，但目前国内还处于研究阶0引言段为主。文献[7，8]采用了基于同步旋转坐标系下的“直流控制策略”，该策略采用了内电流电压源型高压直流输电技术(VSC—HVDC)，外电压的双闭环控制方式，实现了有功、无功的国内又称之为柔性直流输电(HVDCFlexible)，单独控制。具有独立控制有功、无功，稳定交流、直流侧

7、电基于同步旋转坐标系的柔性直流输电中，锁压以及向无源网络供电的特点。广泛应用于电网相环提供的基准相位，是该系统中的重要参数。间互联，可再生能源的并网，分布式发电，远方VSC—HVDC一般采用的是传统的源于通信和电机岛屿供电等¨J。该技术经过一系列的研究已经伺服系统的锁相技术’“，专门研究适用于VSC—HVDC系统的锁相技术的文献鲜见。文献[11]在研究VSC—HVDC的电磁暂态建模时，提到了收稿日期：2010—11—20．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50777066)锁相环的模型，也取得了一定的效果，在理想状16华北电力大学学报态