電網(wǎng)故障條件下VSC-HVDC系統(tǒng)特性及其控制策略研究.pdf

1、VSC-HVDC作為交直流混合電網(wǎng)的重要組成部分，應(yīng)能夠長期安全、穩(wěn)定地運行，尤其在交流系統(tǒng)發(fā)生故障時，不僅要保障自身的安全性和可靠性，還能為故障電網(wǎng)提供支持，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和可靠性，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。本文針對交流電網(wǎng)故障條件下的VSC-HVDC系統(tǒng)，開展VSC-HVDC系統(tǒng)動態(tài)特性及改善交直流特性的VSC-HVDC控制策略研究。
　　研究了交流電網(wǎng)故障、特別是相位跳變條件下的VSC-HVDC系統(tǒng)動態(tài)特性。以抑制直流電壓脈動和

2、負序電流為控制目標(biāo)，建立了VSC-HVDC系統(tǒng)dq坐標(biāo)正負序數(shù)學(xué)模型及兩種不平衡控制系統(tǒng);對比研究了抑制直流電壓脈動和抑制負序電流控制系統(tǒng)與常規(guī)矢量控制系統(tǒng)的動態(tài)特性及其相位跳變控制特性。
　　針對雙序dq矢量電流控制中相序分解環(huán)節(jié)帶來的系統(tǒng)動態(tài)性能降低和電流控制質(zhì)量下降問題，提出一種基于靜止αβ坐標(biāo)的矢量電流控制策略和諧波補償方法，實現(xiàn)了在交流系統(tǒng)不平衡條件下抑制直流電壓脈動與提高交流電網(wǎng)電流質(zhì)量控制的雙重目標(biāo)。
　　建立

3、VSC-HVDC統(tǒng)一動態(tài)模型，提出了基于有功功率/直流電壓和無功功率調(diào)節(jié)的統(tǒng)一矢量控制方案?；谥C振積分器和諧振濾波器的外環(huán)控制可簡便生成無諧波畸變的正負序電流指令，結(jié)合靜止αβ坐標(biāo)下的內(nèi)環(huán)矢量電流控制，無須附加諧波補償措施，在PCC有功和無功功率調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，能有效抑制直流電壓脈動或者負序電流，同時降低VSC-HVDC不平衡運行時的低頻諧波水平。
　　在上述研究基礎(chǔ)上，設(shè)計基于交流母線電壓有差調(diào)節(jié)的VSC-HVDC統(tǒng)一矢量控制系統(tǒng)

4、，研究了VSC-HVDC在供電系統(tǒng)應(yīng)用中的相關(guān)電能質(zhì)量控制問題。基于IEEE12-busbenchmark系統(tǒng)的VSC-HVDC仿真研究表明所設(shè)計的統(tǒng)一矢量控制系統(tǒng)可減緩電網(wǎng)電壓跌落，快速恢復(fù)故障后電壓，抑制系統(tǒng)低頻諧波，提高了電網(wǎng)電壓及電流質(zhì)量。
　　針對大連市區(qū)南部電網(wǎng)缺少大型電源，重要負荷所占比例高，存在供電可靠性和穩(wěn)定性方面的問題，研究大連城市電網(wǎng)的VSC-HVDC供電方案。結(jié)果表明，采用統(tǒng)一矢量控制策略的VSC-HVDC