海上VSC—MTDC输电系统协调控制策略.pdf

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1、第40卷第5期华北电力大学学报Vo1．40．No．52013年9月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversitySep．，2013doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2013．05．08海上VSC—MTDC输电系统协调控制策略王伟，石新春，付超(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，河北保定071003)摘要：海上风力发电与多端直流输电(MTDC)相结合是未来风力发电及其电能传输的发展方向之一。首先提出了应用于海上输电的四端直流输电系统的拓

2、扑结构，并根据多端直流输电系统的特点，对直流输电系统的网侧逆变器采用直流电压下垂控制，不仅可以控制多端直流输电系统的电压稳定，而且灵活地对电网进行风电功率的传输。系统故障运行时，为避免对各换流器与风场间快速通信的要求，引入频率信号，将MTDC直流电压反映的功率不平衡量转变为频率的形式，来协调各风场减少风机出力以保持多端直流输电系统的电压稳定，实现系统可靠运行。最后基于Matlab／Simulink的仿真平台搭建了四端直流输电系统，验证不同运行状态下MTDC协调控制策略的有效性，结果表明多端直流系统在大扰

3、动情况下能够保持系统安全稳定运行。关键词：多端直流输电系统；海上风电；辅助有功功率控制；下垂控制中图分类号：TM722文献标识码：A文章编号：1007—2691(2013)05—0042—06CoordinatedcontrolofMTDCtransmissionsystemforOffshorewindfarmsWANGWei，SHIXin—chun，FUChao(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergy

4、Sources，NorthChinaElectricalPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Multi—terminalHVDCtransmission(MTDC)fortheconnectionoflargeoffshorewindfarmstotheterrestrialgridisthefuturedevelopmentdirectionofwindpowergenerationandpowertransmission．Thevoltage-c

5、urrentcharac-teristicsofthevoltagesourceconvertersareanalyzed．Accordingtothecharacteristicsofthemulti—terminalHVDC，tocontroltheDCvoltageandcoordinatethepowersharingtotheterrestrialgrids，droopcontrolschemeisdesignedingridsideconverters．Duringabnormalopera

6、tion，windfarmsideconverterstakeovertheDCvoltagecontrolandcoordinatethepowerreductionbetweenwindfarms．Thecontrolsystemintroducedthefrequencysignaltoremovetherequirementforfastcommunicationbetweentheconvertersandachievedautomaticcoordination．Thedynamicperf

7、ormanceoftheMTDCwiththecontrolsystemistestedthroughsimulationsusingMatlab／Simulink．Thesimulationresultsverifythecorrectnessoftheproposedcontrolstrategy．Keywords：multi-terminalHVDC；offshorewindpower；auxiliarypowercontrol；droopcontrol岸越远，风速越大，风电场输出功率也更高、更稳

8、0引言定。在远距离输电中，高压直流输电比交流输电具有更高的经济性、稳定性和可靠性。传统海上风力发电具有受环境影响小、风能资源高压直流输电技术已经被广泛应用于分散式电力丰富、机组年利用小时数高等优点。风电场离海传输和与交流系统互联。基于电压源型的高压直流输电技术可以实现有功功率和无功功率的独立收稿日期：2013—05—03．控制，无需无功补偿，没有换相失败，在潮流反转基金项目：中央高校基金资助项目(13MS74)时保持直流电压极性不变，具备黑