一种新能源经柔直并网的故障穿越策略研究

大规模风电、光伏等新能源经柔直并网是实现双碳的关键途径。为实现新能源柔直送出系统安全可靠运行,在交流电网故障时应具备故障穿越能力。文章针对新能源经柔直并网系统提出了一种基于故障电流限幅的故障穿越控制方法。首先,介绍新能源经柔直并网示范工程概况,并设计了定电压控制、VF下垂控制、直流变压器电流控制算法的控制策略。其次,详细设计了包含无功-电压下垂控制器、有功-频率下垂控制器、限流控制器等环节的完整故障穿越控制策略。然后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建示范工程模型并开展新能源端换流站VSC2的故障穿越策略仿真验证。最后,在示范工程现场开展验证试验。仿真和现场试验结果表明单相接地故障发生后,站控及阀控保护均未动作,故障对VSC1站影响较小。虽然故障期间VSC2站的传输功率急剧下降,但在故障清除后功率、直流电压、交流电压都逐渐恢复到正常运行状态。

一种新能源经柔直并网的故障穿越策略研究

当交流系统发生故障时,新能源经柔直送出系统应具备故障穿越的能力,以便于实现新能源柔直送出系统安全可靠运行。为了解决这一问题,提出了一种基于故障电流限幅的故障穿越控制策略。首先,介绍新能源经柔直并网示范工程概况。其次,详细介绍了包含无功-电压下垂控制器、有功-频率下垂控制器、限流控制器等环节的故障穿越控制策略。然后,在PSCAD/EMTDC环境下,搭建示范工程模型,并对新能源端换流站VSC2的故障穿越策略进行仿真验证。仿真结果表明发生单相接地故障后,站控及阀控保护均未动作,故障对VSC1站影响较小。虽然故障期间VSC2站的传输功率急剧下降,但在故障清除后功率、直流电压、交流电压都逐渐恢复到正常运行状态,最后与湖北某新能源经柔直送出示范工程现场故障试验数据进行对比,验证了本文所提出控制策略的有效性。