MMC-HVDC直流侧阻抗模型简化方法

目前大多数模块化多电平换流器(MMC)的阻抗模型过于复杂,而已有的模型简化方法大多针对时域状态空间模型,不便于谐振分析。因此,以定有功功率控制和定直流电压控制的MMC为例,提出MMC直流侧阻抗模型简化方法。首先对MMC直流侧阻抗进行详细建模,根据分析得到的等效电容在高频段的旁路特性,保留低频段下的阻抗详细模型,忽略对整体阻抗特性几乎没有影响的部分,实现阻抗模型的简化,并基于简化模型提取阻抗特性的关键影响参数进行稳定性分析。最后基于PSCAD/EMTDC平台进行仿真验证,仿真结果验证了所提简化阻抗模型的准确性,以及关键参数对系统稳定性影响的分析结果。

联接弱交流电网MMC-HVDC系统的直流功率传输能力提升方法

模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)由于具备自换相能力,尤其适用于向弱交流电网供电。交流系统强度降低时,会制约系统的直流功率传输能力,甚至导致系统失稳。针对联接弱交流电网时MMC-HVDC系统功率传输受限的问题,建立了状态空间与直流阻抗模型,从时域、频域两方面研究了交流系统强度对直流功率传输能力的影响,明确了弱交流电网工况下功率传输受限的原因。基于参与因子定位结果,提出了在定直流电压控制环节引入直流电流反馈的功率传输能力提升方法,从时域、频域两方面对控制策略的提升作用进行了机理分析,并定量得出了控制参数的可行域及功率传输能力的最大提升水平。该方法在避免稳态误差的前提下,有效提升了MMC-HVDC系统的直流功率传输能力。

基于改进开关函数的LCC-HVDC直流阻抗建模及小扰动稳定性分析

随着电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)传输容量日益增大,交直流耦合强度不断加深,系统稳定性问题日益突出。阻抗分析法是研究交直流互联系统小扰动稳定性的重要方法,其重点在于建立准确的直流阻抗模型。该文首先基于改进的开关函数在频域上建立直流阻抗数学模型,其考虑了定电流控制器、定电压控制器、锁相环同步相位和换相过程等因素;然后用阻抗分析法分析了定电流控制器比例系数和时间常数、整流侧锁相环带宽、定电压控制器比例系数和时间常数以及逆变侧锁相环带宽对系统小扰动稳定性的影响;最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台,在CIGRE高压直流标准测试模型和某实际工程模型中验证了直流阻抗建模与小干扰稳定性分析的准确性。