多端直流配电系统VSC换流站交流电流反馈阻尼控制策略

多端直流配电系统VSC定功率站的恒功率特性与直流电网交互作用,易引起系统直流电压和电流的振荡甚至失稳。为此,文中提出一种适用于定功率站的交流电流反馈有源阻尼控制策略,该策略可充分利用已有交流量测量,并避免新的反馈通路引入。首先以定功率站平均值模型和背景直流配电系统戴维南等值电路为基础,分析不同阻尼策略的差异性及其在直流侧阻抗表征上的相互联系。其次,通过改变采样点和反馈点,得到交流电流反馈有源阻尼控制策略的降阶实现方式,并基于等值电路阻抗给出阻尼补偿环节参数设计方法。进而,建立计及所提阻尼控制策略的定功率站小信号模型,并推导能准确反映阻尼控制特性的输入阻抗模型。最后,以三端直流配电系统为例,通过波德图、小信号特征值轨迹和阻抗奈奎斯特曲线对比及Matlab/Simulink时域仿真和RT-Lab硬件在环实验,验证所提策略对抑制直流侧振荡和提升功率传输极限的有效性。

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。