提高含VSC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定性的最優(yōu)控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子器件和控制技術(shù)的發(fā)展，柔性直流輸電技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了日益廣泛的應(yīng)用?；陔妷涸磽Q流器的高壓直流輸電(VSC-HVDC)具有可向弱交流電網(wǎng)甚至無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電、換流站間無(wú)需通信、換流站有功與無(wú)功可獨(dú)立快速控制、易于構(gòu)建多端直流輸電網(wǎng)等眾多優(yōu)點(diǎn)。這使得VSC-HVDC可廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)互聯(lián)、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)、城市配網(wǎng)增容及電能質(zhì)量提高等領(lǐng)域。但現(xiàn)有控制方式存在以下問(wèn)題:1）傳統(tǒng)直接電流控制方式下內(nèi)環(huán)d-q電流難以實(shí)現(xiàn)完全解耦;2）當(dāng)交流

2、系統(tǒng)遭遇不同類(lèi)型的擾動(dòng)時(shí)，現(xiàn)有VSC-HVDC控制策略對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的改善作用仍有待提高。為此本文開(kāi)展了以下研究工作:
　　1)將目前已有的同步逆變器思想應(yīng)用到VSC-HVDC建模中，其中柔性直流輸電系統(tǒng)中整流器和逆變器分別被看做一臺(tái)等效同步電動(dòng)機(jī)和等效同步發(fā)電機(jī)，兩者通過(guò)直流線路相連。同時(shí)借鑒已有同步發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)模型，本文建立了含VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的雙機(jī)等值模型。
　　2)為避免傳統(tǒng)控制器中d-q坐標(biāo)變換過(guò)程帶來(lái)的內(nèi)

3、環(huán)電流難以完全解耦問(wèn)題及充分利用同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性和調(diào)頻調(diào)壓控制特性去進(jìn)一步提高含VSC-HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本文基于所建立的VSC-HVDC雙機(jī)等值模型設(shè)計(jì)了一種具有下垂特性的類(lèi)同步機(jī)控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)外環(huán)電壓內(nèi)環(huán)電流控制器，并且為實(shí)現(xiàn)類(lèi)同步機(jī)控制器的順利并網(wǎng)，進(jìn)行了控制器并網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　3)為進(jìn)一步利用VSC-HVDC的快速功率調(diào)節(jié)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并鑒于Bang-bang控制方式在大幅度擾動(dòng)作用下較常規(guī)PID控制的優(yōu)越性