混合多端直流输电系统附加控制器设计.pdf

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1、第44卷第2期电力系统保护与控制Vl01．44NO．22016年1月16日PowerSystemProtectionandControlJan．16．2Ol6混合多端直流输电系统附加控制器设计张立奎，张英敏(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：针对包含混合多端直流的交直流互联系统区间低频振荡现象，提出一种基于射影控制原理的控制器降阶设计方法。搭建混合三端直流输电系统，确定控制策略，利用总体最小二乘．旋转不变技术辨识出系统开环模型。得出系统状态反馈增益矩阵，保留闭环系统主导特征值，基于射影控制原理设计低阶输出反馈控制器，并基于线性矩阵不等式设计H，／H阻尼控制器进行比较。测

2、试系统的特征值分析和时域仿真结果表明：射影控制器不仅阶数低，而且具有更好的阻尼特性和鲁棒性。关键词：混合直流；低频振荡；射影原理；输出反馈；阻尼控制Designofadditionalcontrollerforhybridmulti—terminalDCtransmissionsystemZHANGLikui，ZHANGYingmin(SchoolofElectricalEngineeringandInformation，SichuanUniversity,Chengdu610065，China)Abstract：AstothelowfrequencyoscillationofAC／D

3、Cparallelpowersystemwhichcontainshybridmulti-terminalDC，areduced-ordercontrollerdesignmethodbasedontheprincipleofprojectivecontrolisintroduced．Three—terminalhybridDCtransmissionsystemisbuilt，andthecontrolstrategyisdetermined．Themodelofthesystemisidentifiedbytheleastsquare-estimationmethodviarota

4、tionaltechnique(TLS-ESPRIT)，astate~edbackgainmatrixisobtained，anddominanteigenvalueoftheclosed—loopsystemisretained，thenalow-orderoutputfeedbackcontrollerisdesignedbyprojectivecontrol，andaH2／Hdampingcontrollerbasedonlinearmatrixinequalitiesiscompared．Finally,theresultsoftheeigenvalueanalysisandd

5、igitalsimulmionofthetestingsystemshowthatprojectivecontrollerhaslowerorde~strongerrobustnessandbeRerdampingcharacteristics．Keywords：hybriddirectcurrent；lowfrequencyoscillation；projectivecontrol；outputfeedback；dampingcontrol中图分类号：TM71文章编号：1674-3415(2016)02-0128-06败等诸多优势。由于这些特点，柔性直流可广泛用0引言于可再生能源接入

6、、孤岛供电、城市供电等领域【4。J。随着传统能源的日益短缺和环境问题日益突因此，在现有传统直流的基础上，接入VSC换流站，出，新能源尤其是清洁可再生能源的开发和利用越将系统扩展为混合多端直流输电系统应该是大规模来越受到人们的重视。但太阳能、风能等新能源分新能源接入电网的有效方法之一。布广，发电具有间歇性、随机性的特点，使得传统混合直流的设想早在1994年由文献【8】提出。的电网结构和运行技术难以大规模接入新能源【1。J。近年来，许多学者关于混合直流的实现和应用做了基于电流源型换流器(LineCommutedConve~er，较多研究。文献[9】推导了混合双端直流输电系统的LCC)的传统

7、直流特点是高电压、大容量、远距离输稳态数学模型，并设计相应协调控制策略。文献[101送，其逆变端需要有源网络的电压提供换相支撑，提出了混合双端直流输电系统的启动方法，将启动而基于电压源型换流器(VoltageSourceConveaer，过程分为三个阶段完成，取得了一定的效果。文献vsc)的柔性直流有可向无源网络供电、可独立控制[11]分析了混合直流输电的技术特点，通过仿真验与交流侧交换的有功和无功、逆变端不存在换相失证系统能够平稳传输，还可以