電網(wǎng)不對稱故障下VSC-HVDC系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、電壓源型高壓直流輸電(VSC-HVDC)是一種新型直流輸電技術(shù)，具有靈活可控，易于組成多端系統(tǒng)等特點，是交直流混聯(lián)與分布式能源并網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分。VSC-HVDC系統(tǒng)交流側(cè)故障時，其運行特性取決于控制器性能;為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，研究電網(wǎng)故障下VSC-HVDC系統(tǒng)的動態(tài)特性及保護控制策略，具有現(xiàn)實意義與價值。
　　在交流側(cè)平衡工況下，本文建立了VSC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)傳統(tǒng)PI矢量穩(wěn)態(tài)控制策略，研究交流側(cè)故障對控

2、制性能的影響。為提高VSC-HVDC系統(tǒng)受擾時的動態(tài)性能，基于該系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合反步控制方法與變結(jié)構(gòu)控制方法的優(yōu)點，提出一類考慮不確定因素的反步變結(jié)構(gòu)控制策略，減少了交流側(cè)不對稱故障對系統(tǒng)影響，系統(tǒng)魯棒性增強。
　　對交流側(cè)不對稱故障情況，采用瞬時對稱分量法，建立VSC-HVDC系統(tǒng)的雙序暫態(tài)模型，分析系統(tǒng)故障運行特性。不對稱故障時，負序電流分量會影響鎖相環(huán)的動態(tài)性能，并在雙端傳輸功率中產(chǎn)生二倍頻率波動，故障瞬間還會存在相位

3、角跳變，影響VSC-HVDC系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)性能，為此研究了兩種傳統(tǒng)不對稱控制策略，結(jié)果表明，抑制直流電壓波動控制策略能平抑有系統(tǒng)功功率波動，適用于背靠背短距離傳輸。抑制負序電流控制策略能夠平抑系統(tǒng)故障電流，減少了不對稱故障對系統(tǒng)的不良影響，但仍無法完全消除功率波動。
　　為進一步消除交流側(cè)不對稱故障的影響，在VSC-HVDC系統(tǒng)雙序暫態(tài)模型基礎(chǔ)上，基于Lyapunov漸近穩(wěn)定理論，提出一種帶有外環(huán)功率補償?shù)牟粚ΨQ控制策略。將不對稱故