多端电压源型直流系统的功率协调控制技术.pdf

囝2霎铭舒 V01．34No．9 Sept．2014 多端电压源型直流系统的功率协调控制技术 付媛，王 毅，张祥宇，罗应立 (华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，河北保定071003) 摘要：为维持扰动后多端电压源型直流系统内功率平衡及各端电网的电能质量，定义自由运行、下垂运行和限 流运行3种运行模式。根据直流电压一有功及有功一频率调节特性．分别提出在不同运行模式下采用相应的功率 协调控制策略．使系统内各端换流站能够共同参与功率协调．增强系统对有功扰动的承受能力。通过对含风电 的多端电压源型直流系统的仿真分析表明．所提出的3种运行模式以及有功协调控制策略有助于系统遭受扰动 后有功功率恢复平衡．提高系统运行的稳定性。 关键词：多端直流：直流输电：协调控制；功率控制；稳定性；控制；风电 721．1 中图分类号：TM 文献标识码：A 0 引言 为保证任一端电网受到扰动后．VSC．MTDC系 统能够维持稳定运行．本文提出一种新的有功协调控 多端直流MTDCfMulti．TerminalDirectCurrent) 制策略。在判断扰动位置后．根据扰动对电网电能质 输电技术为新能源大规模并网提供了一种灵活、可 量的危害程度．系统可运行在所提出的自由、下垂和 靠的技术解决方案。电压源型MTDC(VSC．MTDC) 限流3种运行模式下．换流站则根据直流电压一有功 系统不仅拥有双端直流输电所具备的有功／无功功 以及有功一频率调节特性．采取相应的功率协调方案． 率独立控制、向无源负荷供电、潮流反转、稳定交流 削弱因扰动引起的功率不平衡对MTDC系统安全运 母线电压等运行特性[1-6]．并且在多电源供电、多落 行的影响。为验证所提控制方案的有效性．本文建 点受电的组网模式下．多端直流输电能够将地理位 立VSC。MTDC系统及其控制模型．对系统运行在各 置不同的分布式电源联网．向多个负荷中心供电．从 模式下．各端换流站参与功率协调的动态过程进行仿 而更有效地解决新能源并网消纳问题口s-。 真研究。 VSC—MTDC可以隔离各端电网间的相互影响． 有利于系统接纳具有间歇性、随机性的新能源，然而 1 VSC—MTDC系统结构与控制策略 系统受到扰动后．多端换流站问则需要通过协调控 常规火电与分布式新能源联合组网以MTDC输 制来增强系统运行可靠性。为确保VSC—MTDC系统 电的形式送至远方负荷中心．可以大幅提高新能源的 安全运行．电网受到扰动后通常可采用以下3种控制 输送能力．降低外送成本。图l为含风电的MTDC系 方案维持直流网络功率平衡：控制直流电压侧换流站 统环形拓扑结构图。风电场换流站W—VSC将汇集的 故障时．选取系统中具有功率调节能力的换流站进行 风电功率经整