基于二階廣義積分器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，社會(huì)電氣化水平持續(xù)提高，國(guó)家整體電力需求呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)。然而，從我國(guó)的能源稟賦來講，無論是傳統(tǒng)的化石能源還是新興的清潔能源，其主要分布均位于西南部地區(qū)，而我國(guó)能源需求的重心則位于中東部地區(qū)。因此，在中國(guó)這樣一個(gè)幅員遼闊、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大國(guó)中，高壓交直流輸電必將獲得快速發(fā)展。一方面，相比與交流輸電系統(tǒng)，高壓直流輸電系統(tǒng)具有輸送容量大、線路走廊窄、靈活性強(qiáng)、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于大功率、遠(yuǎn)距離輸電的場(chǎng)合；另一

2、方面，高壓直流輸電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大區(qū)電網(wǎng)異步互聯(lián)，增強(qiáng)風(fēng)能、太陽能等清潔能源的并網(wǎng)消納能力，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　模塊化多電平換流器高壓直流輸電系統(tǒng)（MMC-HVDC）作為一種極具發(fā)展前景的輸電方式，已經(jīng)在很多工程實(shí)際中得到了應(yīng)用。MMC換流站模塊化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了其可應(yīng)用容量較小的電力電子器件實(shí)現(xiàn)很高的電壓等級(jí)和功率水平；電平數(shù)較多，輸出波形畸變小，無需加裝交流濾波裝置，可實(shí)現(xiàn)冗余控制；系統(tǒng)損耗小，無功功率可控，開關(guān)頻率可控

3、；具有更好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能。
　　MMC-HVDC采用子模塊級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，這種含有大量器件的模塊化結(jié)構(gòu)也帶來了相應(yīng)的控制問題，例如，平穩(wěn)的預(yù)充電與啟動(dòng)環(huán)節(jié)，子模塊電容電壓均衡控制，相間環(huán)流的抑制以及需要比低電平VSC-HVDC更復(fù)雜的故障保護(hù)策略。因此，MMC-HVDC的優(yōu)化控制是當(dāng)前研究的一大熱點(diǎn)，專家學(xué)者們提出了很多具有優(yōu)良特性的控制算法。本文從以下兩方面對(duì)MMC-HVDC的優(yōu)化控制進(jìn)行研究：一方面利用二階廣義積分器（DSOGI-