虚拟同步控制在MMC-HVDC无缝切换控制的应用.pdf

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1、第28卷第11期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．1l2016年11月ProceedingsoftheCSU—EPSANOV．2O16虚拟同步控制在MMC-HVDC无缝切换控制的应用彭斌，沈征，帅智康，尹新，周猛(湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082)摘要：针对MMC(modularmultilevelconverter)型VSC—HVDC(voltagesourceconverter—highvoltagedirectcurrent)在并网运行模式与孤岛运行模式相互切换过程中易于发生切换失败、

2、冲击电流大的难题，将虚拟同步控制运用到MMC的运行模式切换中。在虚拟同步控制和MMC基本原理的基础上，提出基于虚拟同步控制的MMC—HVDC(modularmultilevelconverter—highvoltagedirectcurrent)无缝切换控制方法。引入的虚拟同步控制无需采用专门的同步控制电路，并网前可自动与电网同步；并网后能准确跟随电网频率，实现友好并网。当电网出现故障或需要检修时，MMC仍可孤岛运行，从而实现了运行模式的无缝切换。PSCAD／EMTDC平台下的仿真结果验证了所述控制策略的可行

3、性和有效性。关键词：虚拟同步控制；无缝切换；模块化多电平直流输电；并网控制；孤岛运行中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)11—0088—07DOI：10．3969~．issn．1003—8930．2016．11．015ApplicationofVirtualSynchr0nizatiOnControltoSeamlessModeSwitchControlofMMC_HVDCSystemsPENGBin，SHENZheng，SHUAIZhikang，YINXin，ZHOU

4、Meng(CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Modularmultilevelconverter(MMC)basedvoltagesourceconverter—highvoltagedirectcurrent(VSC—HVDC)systemsaresusceptibletolargeinrushcurrentsorsystemfailurewhenswitchi

5、ngbetweenthegrid—connectedandislandedoperationmodes．ThispaperintroducesavirtualsynchronizationcontroltorealizeaseamlessmodeswitchcontrolmethodfortheMMCtosolvethisproblem．ThevirtualsynchronizationcontroImethodallowsautomaticsvnchro—nizationwiththegridwithout

6、requiringanydedicatedphysicalsynchronizationcontrolunits，anditfollowsthegridfre—quencyaccuratelyafterbeingconnectedtothegrid，realizingafriendlyconnection．Whenthegridfailsorneedsofflinemaintenance，theMMCcancontinuetooperateinanislandedmodetorealizeaseamlesss

7、witchbetweenoDerationmodes．ThevalidityandeffectivenessoftheproposedcontrolstrategyisverifiedbysimulaticnsonPSCAD／EMTDCplat．form．Keywords：virtualsynchronizationcontrol(VSC)；seamlesstransfer；modularmultilevelconverter—highvohagedirectcurent(MMC-HVDC)：grid—con

8、nectedcontrol：islandedoperation近年来，随着能源和环境问题的加剧，太阳能现平滑切换，不仅有助于提高分布式发电的供能质和风能等可再生能源需求增大，在电力系统的渗透量，还可以发挥分布式发电的潜能，提高电力系统率也不断提升n。随着分布式电源容量、电压等级的供电可靠性。因此，对MMC型柔性直流输电运的提高，尤其是海上风电的发展，柔性直流输电应行模式的无缝切换技术进行深入研究具有