新能源柔直汇集系统的分层多目标优化控制策略研究

大规模新能源发电装置经交流母线汇集后接入电压源型换流站(VSC)构成了新能源柔直汇集系统。针对新能源柔直汇集系统中VSC控制参数难以整定,无法获得最优暂态和稳态控制性能的问题,文章提出用粒子群优化算法对VSC的控制参数进行优化整定,实现了对VSC内环和外环控制器参数的同时优化,得到了分层多目标优化控制策略。并以一个典型新能源柔直汇集系统为例,对传统控制和粒子群算法优化控制进行仿真对比。结果表明,相较于传统控制,粒子群算法优化控制具有更好的稳态和动态控制性能。

新能源柔直汇集系统的分层多目标安全裕度优化

新能源大规模接入和直流电网是未来电网的2个热点。新能源发电交流汇集后接入定电压/频率模式下的电压源型(voltage sourced converter,VSC)换流站,构成新能源孤岛柔直汇集送出系统。相较于纯交流送出模式,该系统的电压支撑由VSC换流站控制策略实现并与新能源交流汇集网络的无功电压控制相协调,可控性更高、适应性更好。然而,新能源的强随机波动性使换流站的安全裕度随工况而急剧变化,其优化控制成为影响系统安全的关键难题。提出"站–网"协调的多目标换流站安全裕度优化方法,以公共耦合点(point of common coupling,PCC)的电压作为层间交换变量,上层进行换流站无功电压安全裕度优化以确定PCC电压值,下层依据PCC电压值进行新能源汇集网络的经济优化,实现了多工况下考虑网损、无功电压安全等多重目标的安全裕度优化控制。最后基于某柔直电网新能源输送系统的仿真,验证了所提策略能够在各种工况下保证平稳的高安全裕度。