基于负序电压补偿的VSC-HVDC系统的不平衡控制.pdf

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1、第4O卷第12期电力系统保护与控制v01．40No．122012年6月l6日PowerSystemProtectionandControlJun．16，2012基于负序电压补偿的VSC—HVDC系统的不平衡控制杨硕，张卫星，李德泉(山东大学电气工程学院，山东济南250061)摘要：交流系统故障时VSC．HVDC系统的控制策略直接关系到系统的运行和安全性能，具有明显的工程应用价值。建立了交流系统不平衡故障时d-q同步旋转坐标系下系统换流器的正负序数学模型，设计了不平衡条件下的同步相位和正负序分量的实时检测系统。采用非线性系统反馈线

2、性化理论，设计了系统的状态反馈线性化电流解耦控制器。在此基础上设计了负序电压补偿的不平衡控制系统，在有效抑制负序电流的同时，简化了控制系统结构。基于PSIM的数字仿真，验证了所设计的控制器具有良好的控制性能。关键词：VSC—HVDC；正负序分量检测；反馈线性化；电流解耦控制器；负序电压补偿UnbalancedcontrolstrategybasedonnegativevoltagecompensationforVSC-HVDCsystemYANGShuo，ZHANGWeixing，LIDe-quan(SchoolofElectr

3、icalEngineering，ShandongUniversity,Jinan250061，China)Abstract：ThecontrolstrategyforunbalancedVSC-HVDCsystemisdirectlyrelatedtoitsfunctionandsecurity，SOithasagreatimportancefortheengineering．ThepaperbuildsapositiveandnegativemathematicalmodelofVSCind-qsynchronousrefer

4、enceframe，anddesignsadetectingsystemofsynchronousphaseandpositiveandnegativecomponentunderunbalancedcondition．Byusingnonlineartransformationandnonlinearsystemfeedbacklinearizationtheory，thestate-feedbacklinearizationdecouplingcontrollerforVSC-HVDCsystemisestablished．

5、Finally，thepaperdesignsanunbalancedcontrolstrategybasedonnegativevoltagecompensationforVSC-HVDC．Besidesrestrainingthenegativecurrent，italsosimplifiesthestructureofthecontrolsystem．ThedigitalsimulationbasedonPSIMprovesthedesignedcontrollerhasgoodcontrolperformance．Key

6、words：VSC-HVDC；positiveandnegativecomponentdetecting；state-feedbacklinearization；currentdecouplingcontroller；negativevoltagecompensation中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)12-0035-06保护动作，重者严重威胁换流设备的安全，甚至烧0引言毁装置L5曲J。因此交流系统故障时VSC．HVDC系统电压源换流器高压直流输电(VSC．HVDC)是的控制策略直接关系

7、到其实际运行性能，具有明显基于电压源型换流器技术的新型高压直流输电技的工程应用价值和现实意义。术。除了具有传统高压直流输电优点外，它还可独然而目前关于VSC．HVDC的研究多建立在电立控制有功和无功功率，直接向小型孤立的远距离网平衡条件下【7】，为数不多的不平衡控制策略的研负荷供电，连接分散电源，提高电能质量等[i-z1。近究也大都集中在抑制直流侧电压和有功功率的波动，并未考虑到负序电流的危害及其抑制问题，且年来，VSC．HVDC在风电场并网、非同步电网联接、这种方法采用两套旋转坐标系分别跟踪而构成四无源系统供电等场合得到成功应

8、用。鉴于其突出优个PI电流内环18j，存在着控制结构复杂、参数调点，VSC．HVDC系统已成为国内外研究的热点pj。整困难、稳定性不高等缺陷。为此，本文从电压补在实际运行中，交流系统发生不对称故障时，偿的角度出发，设计出一种基于反馈线性化电流解产生的负序电压将会