无源负荷侧无功功率快速供给的VSC-MTDC系统故障穿越协调控制

考虑到无源负荷对电压变化敏感,同时交流故障期间直流电压会出现大幅波动,研究了向无源负荷供电的基于电压源型换流器的多端直流输电(VSC-MTDC)系统交流故障穿越策略,提出了一种故障穿越协调控制方法:受端站在满足无功优先的原则下,依据交流电压跌落情况直接计算电流指令,仅采用电流内环控制以实现对无源负荷侧无功功率的快速供给,为负荷侧交流电压的恢复提供无功支持;为与受端站协调,连接电网的送端站也切换至快速电流控制,故障电流指令值由直流电压变化大小和方向直接计算得到,并满足多端VSC-MTDC系统的I-V下垂特性,以优先保证VSC-MTDC系统的有功需求,快速实现系统功率平衡,减小故障期间直流电压的波动幅度。在MATLAB/Simulink中搭建了向无源负荷供电的三端VSC-MTDC系统模型,仿真结果表明所提协调控制策略能够提高无源负荷的故障穿越能力,实现VSC-MTDC系统的稳定运行。

提升无源工业负荷故障穿越能力的VSC-HVDC控制策略

由于无源工业负荷对于电压变化很敏感,因此保证电压稳定是提升其故障穿越能力的关键,首先分析了在故障下,影响无源系统交流电压的主要因素,并在此基础上,提出了一种改进的电压源换流器(VSC)控制策略。这种控制策略由两部分组成:1改进了VSC外环控制器的限幅策略;2提出了一种基于受端交流电压测量的频率滞回控制。通过PSCAD/EMTDC仿真进行验证分析,结果表明该控制方法能有效地帮助无源工业负荷穿越故障,实现稳定运行。

柔性直流输电系统的设计及运行特性实验

柔性直流输电系统(high voltage direct current transmission system based on voltage source converter,VSC-HVDC)具有功率独立可控、可向无源负荷供电、能够抑制可再生能源并网发电功率波动等技术优势。该文研制了一套背靠背的VSC-HVDC实验样机,基于输电系统的工作机理设计了电压源换流器(voltage source converter,VSC)的电气参数及其控制策略,设计了输电系统控制功能协调的系统级控制与功率跟踪的换流器级控制结合的分层控制结构。在并网输电和向无源负荷供电工况下,对样机运行特性进行实验,结果表明,该样机并网输电时具备有功、无功功率独立可控,以及功率反转的能力,同时具有向无源负荷供电功能,且动态性能良好、运行稳定,验证了样机系统设计的正确性。