多饋入直流輸電系統(tǒng)的恢復(fù)控制策略及仿真研究.pdf

1、多饋入直流輸電系統(tǒng)具有輸送容量大、運(yùn)行方式靈活的特點(diǎn)，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。由于多饋入直流輸電系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間存在著相互作用，使得在故障被切除后的恢復(fù)情況也變得復(fù)雜，不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此研究多饋入直流輸電系統(tǒng)的控制策略以減少故障下的換相失敗及加快系統(tǒng)恢復(fù)具有重要意義。
　　 針對(duì)多饋入直流輸電系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線(xiàn)發(fā)生大擾動(dòng)的情況，本文參考先進(jìn)控制策略的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了兩種不同的控制策略：（1）附加前饋回路的P1閉環(huán)控制：

2、在P1控制器上附加一個(gè)前饋控制模塊，構(gòu)成閉環(huán)回路。該控制策略能夠協(xié)調(diào)直流系統(tǒng)兩端的控制量，加快系統(tǒng)在故障下的恢復(fù)速率；（2） VDCOL的改進(jìn)控制：主要改進(jìn)系統(tǒng)在故障下的VDCOL特性曲線(xiàn)，與常規(guī)VDCOL不同的是，該控制采用了依賴(lài)于交流母線(xiàn)電壓的AC-VDCOL，當(dāng)逆變側(cè)交流母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，可快速反映于交流電壓的變化，從而快速對(duì)直流電流做出相應(yīng)的限制；而故障被切除后的恢復(fù)期間，為有利于系統(tǒng)的恢復(fù)，先使交流電壓的恢復(fù)超前于直流電流的恢復(fù)

3、，從而降低直流輸送功率的恢復(fù)速率和換流站對(duì)無(wú)功功率的消耗。
　　 為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制策略的控制效果，本文采用了電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC，在CIGRE HVDC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試模型的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)雙饋入直流輸電系統(tǒng)，該系統(tǒng)逆變側(cè)連接著一個(gè)強(qiáng)交流系統(tǒng)和一個(gè)弱交流系統(tǒng)。在逆變側(cè)交流母線(xiàn)發(fā)生三相接地短路故障的情況下，針對(duì)在兩逆變站間設(shè)置不同電氣距離的運(yùn)行工況，將上述兩種控制策略分別與常規(guī)控制進(jìn)行仿真比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電氣距離較遠(yuǎn)時(shí)

4、，兩控制策略各自的控制效果都優(yōu)于常規(guī)控制；而當(dāng)電氣距離較近時(shí)，附加前饋回路的P1閉環(huán)控制則由于過(guò)快的恢復(fù)速率，造成聯(lián)于弱交流系統(tǒng)的逆變側(cè)在恢復(fù)期間發(fā)生了后繼換相失敗的問(wèn)題，而VDCOL的改進(jìn)控制則因兩子系統(tǒng)同時(shí)減小直流輸送功率的恢復(fù)速率而影響到整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)。
　　 為解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題，本文采取了將附加前饋回路的P1閉環(huán)控制與VDCOL的改進(jìn)控制相結(jié)合的方法，以充分利用它們的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。通過(guò)與這兩種控制策略單獨(dú)作用時(shí)的仿真進(jìn)行比