基于vsc-hvdc并网风电场低电压穿越技术研究

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1、第42卷第19期电力系统保护与控制Vb1．42NO．192014年10月1日PowerSystemProtectionandControl0ct．1．2014基于VSC—HVDC并网风电场的低电压穿越技术研究章心因，胡敏强，吴在军，郝思鹏(1．东南大学电气工程学院，江苏南京210096；2．南京工程学院，江苏南京211167)摘要：VSC-HVDC系统应用于大规模风电集中并网、远距离输送时，要解决电网故障时风电场的低电压穿越(LVRT)问题。为此，提出VSC-HVDC系统与风电场的协调控制策略。低电

2、压穿越期间，通过HVDC两端变流站对电网提供无功支持并采用基于频率控制的快速功率降低算法控制风电场馈入功率，维持直流线路功率平衡。同时，提出风电机组分层控制，使之与HVDC功率控制相协调，保持风电机组的电压稳定。VSC-HVDC系统与风电场间无需通信连接，无需增加设备投资，具有较好的经济性。最后，算例仿真结果验证了该控制策略的快速性和有效性。关键词：风电场；VSC-HVDC；低电压穿越；协调控制；分层控制Researchonthelowvoltageride-throughtechnologyofi

3、ntegratedwindfarmsbasedonVSC·HVDCZHANGXin—yin2HUMin·qiang，wuZai-jun，HAOSi—peng~(1．SchoolofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167，China)Abstract：WhenVSC-HVDCsystemisappliedinwindpowerin

4、tegrationandlong-distancetransportation，lowvoltageride—through(LVRT)inpowergridfaultisthemaintechnicalproblem．ALVRTcoordinatedcontrolstrategyisproposedfortheVSC-HVDCbasedwindfarms．DuringLVRTperiod，theHVDCconvertersprovidereactivecurrenttothegridandcont

5、roltheoutputpowerofwindfarmthroughthequickpowerreductionmethodwhichisbasedon~equencycontrol，tomaintainthepowerbalanceofDCsystem．ThewindturbinepowercontrolisimprovedandhierarchicalcontrolisdesignedtomakeitinharmonywiththeHVDCcontrolandkeepthevoltagestab

6、ilityofthewindturbines．CoordinatedcontrolstrategywithoutcommunicationconnectionbetweenHVDCsystemandwindfarms，withoutincreasinginvestmentinequipment，hasagoodeconomy．Resultsofcasesimulationverifythequicknessandefectivenessoftheproposedmethod．Thisworkissu

7、pportedbyNationalHi曲-techR&DProgramofChina(863Program)(No．2011AA05A107)andNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177015andNo．51077068)．Keywords：windfarm；VSC—HVDC；LVRT；coordinationcontrol；hierarchicalcontrol中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)19

8、—0093—07生的功率不平衡使得直流线路中的电容充电，导致0引言直流电压升高，甚至可能损坏HVDC设备L2J。因此，VSC—HVDC直流输电技术可以解决大规模风对基于VSC．HVDC风电系统的低电压穿越技术的电的集中并网、远距离输送问题，但当前电网对大研究，越来越引起研究人员的关注。型风电场的故障穿越能力提出了严格的要求¨，这文献『31通过在HVDC线路上加装直流卸荷及对VSC．HVDC系统也是一个挑战性的任务。由于储能电路，消纳故障期间不平衡功率，维持直流电REC