柔性多端直流對(duì)交流系統(tǒng)的故障穿越控制研究.pdf

1、隨著傳輸功率和電壓等級(jí)不斷提升、新能源發(fā)電需求不斷加大，高壓柔性多端直流輸電(Multi-terminal High Voltage Direct Current transmission based onVoltage Source Converter, VSC-MTDC)在經(jīng)濟(jì)性、互連性和控制性等方面都開始顯現(xiàn)極大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)柔性多端直流連接的交流電網(wǎng)發(fā)生一定程度的故障時(shí)，為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，直流系統(tǒng)需要具備一定的故障穿越能力。

2、r>　　本文針對(duì)這一需求，以模塊化多電平換流器(Modular Multi-terminalConverter, MMC)柔性多端直流輸電為對(duì)象，在研究其工作原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析交流系統(tǒng)側(cè)故障對(duì)系統(tǒng)的主要影響，并結(jié)合仿真分析了交流電流、有功功率和直流電壓等物理量的故障暫態(tài)特性。基于暫態(tài)分析，通過在閥級(jí)控制中增加調(diào)制比比例積分控制環(huán)節(jié)和反饋量，抑制故障時(shí)交流電流幅值的增大。通過對(duì)柔性多端直流系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)解耦控制的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)

3、正負(fù)序分量單獨(dú)控制，抑制不對(duì)稱故障下交流電流的負(fù)序分量。在故障較大需要切除故障換流站時(shí)，分析了電壓下垂控制特性，并與電壓裕度控制進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)下垂控制進(jìn)一步改進(jìn)，添加有功功率反饋環(huán)節(jié)，使非故障換流站靈活分配功率，在較小的電壓偏差情況下迅速達(dá)到新的穩(wěn)定。在PSCAD/EMTDC仿真軟件中搭建了四端MMC-MTDC系統(tǒng)分別進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明通過控制策略的設(shè)計(jì)，故障時(shí)交流側(cè)電流的幄值減小，能保持三相對(duì)稱性，在故障換流站退出運(yùn)行后電壓下垂控