多端柔性直流配电系统主从控制模式下的稳定性与优化控制.pdfVIP

第３９卷 第２期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．２ 　　　 ２０１９年２月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｅｂ． ２０１９ 多端柔性直流配电系统主从控制模式下的稳定性与优化控制 赵学深，彭　 克，张新慧，陈　 羽，徐丙垠，郭　 瑶 （山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 ２５５０００） 摘要：多端柔性直流配电系统是配电系统的一个重要发展趋势，其可有效提升城市配电系统的电能质量、可 靠性与运行效率。 主要研究了主从控制模式下多端柔性直流配电系统运行时的稳定性问题。 建立了基于动 态导纳的小扰动稳定分析模型，研究了直流负荷、直流线路参数和多端互联等影响因素变化时系统出现的不 稳定现象，提出了基于带通滤波的前馈补偿定直流电压控制方法，并对补偿前、后的系统稳定性进行了分析 比较，通过改进的ＩＥＥＥ ３３节点配电系统进行时域仿真测试，仿真结果表明了所提方法能够有效地提高系统 阻尼与稳定性。 关键词：多端柔性直流配电系统；主从控制；前馈补偿；小扰动稳定性；奈奎斯特判据 － 中图分类号：ＴＭ７６１；ＴＭ７１２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６０８１／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ ６０４７．２０１９．０２．００３ ０　 引言 式电源滤波器中阻尼电阻不足以体现从电源对系统 稳定性的影响，即当从电源的数量增加到一定值时， 随着世界各国鼓励利用可再生能源，越来越多 系统易出现高频振荡失稳现象。 为此，文献［８］提 的风电场、光伏电站、电动汽车充电站和储能站将会 出了基于带通滤波器的微电网有源阻尼控制方法， 连接到配电系统，对现有城市配电系统的运营管理 ［１⁃３］ 有效地抑制了高频振荡失稳现象的发生。 文献［９］ 造成了巨大的挑战 。 国内外研究数据表明，直流 利用戴维南等效定理对交直流混联配电系统的输 配电系统在传输容量、可控性和电能质量等方面比 ［４⁃６］ 出、输入阻抗进行了简化，并利用奈奎斯特稳定判据 交流配电系统具有更好的性能 。 分析了主从控制、下垂控制模式下直流线路参数和 柔性直流配电系统通过电压源型换流站实现与 恒功率负载对系统稳定性的影响。 文献［１０］针对 交流配电系统互联，可就地接纳直流型分布式电源 直流系统中功率不平衡导致直流微电网出现直流电 与直流负荷，因此柔性直流配电系统的安全稳定运 压急剧波动的现象，提出了基于一阶惯性环节的虚 行尤为重要。 目前，柔性直流配电系统主要采用对 拟惯性控制方法，并深入研究了虚拟惯性系数对系 等控制与主从控制２种方式实现其运行控制。 下垂 统稳定性的影响，有效抑制了直流电压急剧波动现 控制是对等控制的一种典型应用模式。 下垂控制虽 象的发生。 文献［１１］分析发现导致直流微电网发生 能够协调各换流器的功率输出，但由于下垂控制是