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直流电压稳定是关系到电压源型直流输电系统可靠运行的关键问题之一。为了确保电压源型直流输电系统在一侧换流器故障时仍能有效控制直流电压,在分析电压源换流器在不同控制模式下的外特性的基础上,提出了采用基于直流电压下垂控制的直流电压控制策略。控制器采用该策略后,能实现有功功率控制模式与直流电压控制模式之间的自动转换,确保定直流电压控制的换流站故障退出后,输电系统仍能有效地控制直流电压。最后以一个两端系统为例进行仿真验证,结果表明系统获得良好的动态性能。
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第 卷第 期
年 月
南京师范大学学报工程技术版
JOURNAL OF NANJING NORMAL UNIVERSITY ENGINEERING AND TECHNOLOGY EDITION
Vol No
Dec
收稿日期
基金项目浙江省公益性技术应用研究计划C
通讯联系人朱旭平副教授研究方向自动化物联网等相关技术研究和教学Emailzpjycom
一 种 适 用 于 电 压 源 换 流 器 型 直 流 输 电 的 直 流 电 压 控 制
朱旭平
陈海荣
南京工业职业技术学院江苏 南京
金华职业技术学院浙江 金华
摘要直流电压稳定是关系到电压源型直流输电系统可靠运行的关键问题之一为了确保电压源型直流输
电系统在一侧换流器故障时仍能有效控制直流电压在分析电压源换流器在不同控制模式下的外特性的基础
上提出了采用基于直流电压下垂控制的直流电压控制策略控制器采用该策略后能实现有功功率控制模式与
直流电压控制模式之间的自动转换确保定直流电压控制的换流站故障退出后输电系统仍能有效地控制直流
电压最后以一个两端系统为例进行仿真验证结果表明系统获得良好的动态性能
关键词电压源型换流器高压直流输电反馈线性化控制直流电压下垂控制
中图分类号TM文献标志码A文章编号
A Novel DC Voltage Control for VSC Based HVDC System
Zhu Xuping
Chen Hairong
Nanjing Institute of Industry TechnologyNanjing China
Jinhua PolytechnicJinhua China
AbstractDC voltage stability is one of the key issues for reliable operation of voltage source converter based HVDC
systemIn order to ensure that the voltage source converter based HVDC still can effectively control the DC voltage under
one sides voltage source converter being fault conditionthe performance of the VSC under deference control mode is an
alyzedand then the DC voltage droop control strategy is proposed for VSC based HVDC system in this paperThis
approach can realize automatic switching between active power and DC voltage control modelsso that control of DC
voltage can still be realized after fault and dropping of the converter which is in DC voltage control modelSimulation
results show that reliability of the VSC based HVDC system is improved with the proposed control strategy and satisfying
dynamic characteristics can be obtained
Key wordsvoltage source converterHVDCfeedback linear controlDC voltage droop control
电压源换流器型直流输电技术具有有功和无功的独立控制能向无源网络供电在潮流反转时直流电
流方向反转而直流电压极性不变等技术优势因此适用于间歇式可再生能源发电并网构筑多端直流输配
电网等领域
加拿大学者 BoonTeck Ooi 在文献中率先提出了 VSCHVDC 概念并进行了建模与
实验由于 VSCHVDC 采用可关断器件和 PWM 技术换流器开关损耗开关器件或换流器的串并联技术
直流侧故障穿越能力等方面是 VSCHVDC 主要的技术应用难题也是阻碍其向更广领域更高电压更大
容量方向发展的主要瓶颈为此国内外学术界与工程应用领域在 VSCHVDC 的换流器新型拓扑结构交
直流故障穿越控制策略开关调制与降低损耗等方面进行了不断的探索与研究
考虑到两电平 VSC
HVDC 的开关损耗大器件串联均压困难等问题文献分别提出了基于半桥子模块的模块化多电平
电压源换流器拓扑并分别在数学建模控制器设计开关调制策略电容电压均衡控制等方面进行了深入
研究然而上述研究均在交流系统稳态运行的情况下展开是一种理想情况VSCHVDC 在实际运行时会
有各种故障引起直流电压不稳定进而导致直流输电系统无法正常运行
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