双馈入VSC并网系统单输入单输出传递函数建模与稳定性分析

为克服多电压源型换流器(voltage-sourceconverter,VSC)并网系统阶数高、稳定机理分析复杂等问题,该文基于并网VSC系统单输入单输出(single-inputsingle-output,SISO)传递函数模型,将高阶次的多馈入VSC并网系统降阶为一维低阶系统,简化多馈入VSC并网系统建模与稳定性分析过程。以双馈入VSC并网系统为例,该文推导双馈入VSC并网系统SISO传递函数模型,分析双馈入并网系统VSC间产生耦合的原因,揭示交流电网强度与锁相环带宽影响双馈入VSC并网系统稳定性的机理。分析表明,当双馈入VSC并网系统的控制参数相同时,联络线阻抗使得并网系统VSC之间产生耦合,进而增大SISO传递函数的初始幅值,导致相同电网强度下双馈入VSC并网系统较单馈入VSC并网系统更易失稳。而当双馈入VSC并网系统控制参数不同时,锁相环动态使得并网系统VSC间通过电网阻抗产生耦合,SISO传递函数幅值裕度将随锁相环带宽向有较大锁相环带宽VSC靠近时减小,即双馈入VSC系统锁相环带宽越接近于带宽较大的一方,SISO传递函数幅值裕度越低,系统越易失稳。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型进行频域和时域仿真,验证所提出SISO传递函数模型与机理分析的正确性。

新能源经柔直孤岛送出场景下换流站安全稳定运行区域研究

新能源经柔直孤岛送出系统相较于送端交流联网的柔直系统而言,抵御故障及扰动的能力较弱。为保证新能源经柔直孤岛送出场景下换流站的安全稳定运行,研究了换流站稳定运行的约束条件以及新能源经柔直孤岛送出系统的附加运行约束条件对换流站安全稳定运行区域的影响,比较了2类约束条件下的换流站运行的功率极限,最终给出了换流站安全稳定运行区域的计算方法。提出了在保证系统安全有效地输送功率的前提下,以降低经济成本为目标,通过优化配置交流耗能电阻容量来增大换流站安全稳定运行区域的方法。在PSCAD仿真软件中搭建新能源经柔直孤岛送出系统仿真模型,验证了所提方法的正确性。