聯(lián)結(jié)風電場的MMC-HVDC輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、隨著化石資源的枯竭，風能逐漸受到了人們的關注。而海上風電場相比陸地風電場其效率更高，建設成本更低，因此更受到人們的青睞。通過交流輸電聯(lián)結(jié)海上風電場具有一些缺點：功率損耗大、電壓下降程度較高、交流電網(wǎng)可靠性下降。電力電子技術(shù)的快速發(fā)展使直流輸電技術(shù)得到了工程的應用，基于模塊化多電平換流器（MMC）的第三代直流輸電技術(shù)能夠有效地解決風電的并網(wǎng)問題。
　　針對DFIG的數(shù)學模型和控制策略進行了理論分析，利用PSCAD/EMTDC仿真平臺

2、建立了雙饋風機模型，通過仿真驗證了搭建的風機模型能夠正確地反應實際風機特性。分析了MMC和MMC-HVDC輸電系統(tǒng)的工作原理和控制方法，針對MMC-HVDC輸電系統(tǒng)設計了雙閉環(huán)控制策略，利用PSCAD/EMTDC仿真平臺搭建了兩端MMC-HVDC輸電系統(tǒng)，通過仿真驗證了雙閉環(huán)控制策略的有效性。
　　研究了聯(lián)結(jié)風電場的兩端MMC-HVDC輸電系統(tǒng)，針對電網(wǎng)側(cè)發(fā)生對稱性故障情況，將直流電壓變化量轉(zhuǎn)換為頻率變化量送至風電場側(cè)換流器，通過

3、控制DFIG轉(zhuǎn)子速度使其儲存能量，從而調(diào)節(jié)風電場輸出的有功功率，減小直流電壓在故障期間的波動；針對電網(wǎng)側(cè)發(fā)生不對稱故障情況，提出了控制策略能夠抑制故障期間系統(tǒng)的負序電流，并保證了故障期間輸入電網(wǎng)側(cè)的有功功率，降低了故障期間系統(tǒng)的不平衡功率。利用PSCAD/EMTDC仿真平臺，對并網(wǎng)點發(fā)生故障進行了仿真分析，仿真結(jié)果表明了控制策略在故障期間抑制了直流電壓波動，使直流系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定地運行。
　　詳細闡述了常見的三種多端MMC-HVDC控

4、制策略：主從控制、多點電壓下降控制和直流功率協(xié)調(diào)控制。對三種策略進行了仿真對比，分析了各自的優(yōu)缺點。提出了基于改進電壓下降策略的協(xié)調(diào)控制方法，該方法根據(jù)聯(lián)接本地電網(wǎng)和遠方電網(wǎng)的換流站的運行狀態(tài)以及直流電壓的運行范圍來切換不同的控制模式。利用PSCAD/EMTDC仿真平臺，建立了聯(lián)結(jié)風電場的四端MMC-HVDC輸電系統(tǒng)，分別對不同程度的風電功率波動、電壓站退出運行以及電網(wǎng)側(cè)發(fā)生三相故障等情況進行了仿真分析，驗證了提出的控制策略能夠有效地提