VSC-HVDC的虚拟磁链直接功率控制算法.pdf

第 25卷第 1期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．1 l4 2009年 1月 ElectricPowerScienceandEngineering Jan．，2009 VSC-HVDC的虚拟磁链直接功率控制算法 解 蕾 ，解 大 ，张延迟 一，艾 芊 ，王志新 (1．上海交通大学 电气工程系，上海200240；2．上海华东理工大学 自动化系，上上海电机 学院 电气工程系，上海 200240) 摘要：阐述了电压源换流器高压直流输电 (VSC-HVDC)系统的结构和工作原理，利用基于虚拟磁链直接 功率控制的方法对 VSC—HVDC系统进行了仿真，实现了双侧换流器的独立控制。仿真结果证实了基于此 算法的VSC—HVDC系统可以正常稳定地运行，对有功功率和无功功率实现了协调控制，并且可以满足系 统不同的无功需求。 关键词：直接功率控制；电压源换流器；高压直流输电；虚拟磁链 ’ 中图分类号：TM721．1 文献标识码：A 法来提高系统的暂态稳定性，并给出了仿真结果来 0 引 言 证明；文献 [4】用直接功率控制的方法对 VSC· HVDC系统进行研究，来证明这种控制方法可以 随着能源开发 以及电力系统规模的不断扩大， 在不同频率的系统间保证功率的稳定传输 。 采用直流输 电的必要性与 日俱增 …。换流站采用 本文建立了基于虚拟磁链直接功率控制的 IGBT，IGCT等可关断元件构成电压源型换流站 VSCH·VDC系统仿真模型，采用送端站侧和受端 VSC (VoltageSourcedConverters)。电压源换 站侧换流器分别进行独立控制的方法，对两侧换流 流器高压直流输 电 (VSC·HVDC)可以向无源 电 器的交流 电流、电压和直流电压进行了分析；仿真 网供电，具备灵活控制潮流和独立调节两端交流电 结果证明，基于本算法的VSC-HVDC系统能够保 压的能力。 持直流电压稳定，并可协调控制有功功率和无功功 自1997年瑞典的赫尔斯扬 (Hellsjon)工程 率以实现能量的传输，同时通过调节系统侧无功功 试验成功以来，已经相继有 15条线路相继投入或 率参考值可以满足系统不同的无功需求。 即将投入运行；澳大利亚的Murraylink工程是世 界上最长的地下电缆输电工程；芬兰的Estlink工 1 VSC-HVDC系统的结构 程是至今输送容量最大的直流输电工程。 关于VSC—HVDC的控制算法国内外发表的文 VSC—HVDC的系统组成图如图1所示。VSC1 献较少，文献 [2～3】采用添加最优化控制器的方 简称为送端站侧换流器，VSC2简称为受端站侧换 VSCl 直流输电线 vsc2 一 ： l l l l l l I l I 一 § ：§§ 图1VSC-HVDC系统的拓扑结构图 收稿 日期：2008-05-10． 作者简介：解蕾 (1983一)，女，上海交通大学电气工程系研究生 第 1期 解 蕾，等 VSC-HVDC的虚拟磁链直接功率控制算法 l5 流器。换流器分别由换流桥、换流电抗器、直流电 由直流电压控制反馈环决定： 容器和交流滤波器组成。 =