柔性直流输电系统的自适应下垂反馈控制方法.pdf

《柔性直流输电系统的自适应下垂反馈控制方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第9期电力系统保护与控制Vb1．42NO．92014年5月1日PowerSystemProtectionandControlMay1．2014柔性直流输电系统的自适应下垂反馈控制方法王珂，刘建涛，李亚平，曾丹(中国电力科学研究院，江苏南京210003)摘要：提出一种柔性直流输电系统的自适应下垂反馈控制方法，通过利用柔性直流(VSC—HVDC)的灵活可控性为弱交流电网的频率和电压提供辅助支撑能力。首先，分析了柔性直流控制系统的3-作原理，建立了VSC双环解耦控制的数学模型；在此基础上，提出了一种改进的双环PI解耦控制系统，分别设计了带有频率附加控制的有功功率控制器和带有电压

2、附加控制的无功功率控制器，能够有效改善弱交流系统频率和电压的稳定性；采用了带功率偏差补偿的下垂反馈控制，改善了系统的动态响应，扩大了柔性直流的稳定运行范围。时域仿真结果验证了所提控制策略的有效性。关键词：柔性直流；协调控制；频率控制；电压控制；下垂特性AnadaptivepowercontrolstrategybaseddroopfeedbackforVSC—HVDCWANGKe，LIUJian—tao，LIYa—ping，ZENGDan(ChinaElectricPowerResearchInstitute，Nanjing210003，China)Abstract：Basedo

3、nthenovelandcontrollablecharacteristicsofVSC—HVDC，animproveddoubleclose—loopdecouplingcontrolstrategyisproposedtoutilizethesupportingcapabilityofVSC—HVDCforfrequencyandvoltageofweakACsystems．Apowerouter-loopwithACfrequencyandvoltageadditionalcontrolfunctionsisdesignedtohelpthefastrecoveryofAC

4、frequencyandvoltageafterdisturbances．Then，anadaptivedroopcontrolwithpowerdeviationfeedbackisadoptedtoimprovestableoperationrangeofVSC—HVDC．Asanexample，atypicalweakACsystemfedbyaVSC-HVDClink，includingasynchronousgeneratorwithanexcitegagovernorandaturbineissimulated．Thetime—domainsimulationresu

5、ltsdemonstratethattheproposedcontrolstrategycanseamlesslyhandletransitionsbetweendiferentcontrolmodesandefectivelyenlargethestabilityoperationextentofVSC-HVDCsystems．Keywords：VSC-HVDC；coordinatedcontrol；frequencycontrol；voltagecontrol；droopcharacteristic中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)09

6、-0048—062)弱交流系统通常地理覆盖面积较小，发电O引言机、负荷与换流站的距离较近，三者间的交互影响电压源换流器高压直流输电}』J(VoltageSource较大，无功调节能力有限，出现电压越限的风险较Converter-HighVoltageDirectCurrentTransmission，大。VSC．HVDC)能够独立灵活地控制其传输的有功功3)在某些故障情况下，由于一些重要交流线率和发出(或吸收)的无功功率【9J，非常适合应用路的开断可能导致交流系统更趋弱化，必要时需要于可再生能源并网、孤岛供电、城市电网扩容以及进行VSC控制策略问的无缝切换以增强弱交流系异步交流电

7、网互联等输电领域。随着相关技术的发统抵抗故障的支撑能力。展，在未来电网中具有广泛的应用前景。目前对于柔性直流输电系统的控制研究，归纳尽管VSCHVDC能够连接弱交流系统甚至无起来主要分为两类：1)基于“电压幅值和相位控制”源系统，但其连接弱交流系统的控制策略与同强交的间接电流控制LlUJ；2)基于同步旋转坐标系下的流系统相连接时不一样，主要表现在以下几点：直流电流控制l1。控制结构也是多种多样，除了传1)一般弱交流系统中发电机数目有限，调频统的PI双环解耦控制[12-13J外，还