含風(fēng)電場(chǎng)VSC-MTDC系統(tǒng)的功率協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、隨著綠色可再生能源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中滲透率的不斷提高，它給現(xiàn)代電網(wǎng)帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也對(duì)其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)。由于我國(guó)大規(guī)?？稍偕茉刺貏e是風(fēng)力發(fā)電一般處在內(nèi)陸西北地區(qū)，然而電力消耗大戶處在東部與東南沿海地區(qū)，實(shí)現(xiàn)大容量的西電東送和南北互補(bǔ)的全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略是我國(guó)目前能源分布的客觀要求，我國(guó)輸電的主要發(fā)展方向?yàn)榛陔妷涸磽Q流站的多端直流輸電（Multi-Terminal Direct Current based on V

2、oltage Source Converter，VSC-MTDC）。
　　本文主要針對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)的VSC-MTDC系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的功率協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行深入探討。建立了VSC-MTDC與雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)了有源系統(tǒng)端VSC的電壓下垂控制策略和無(wú)源系統(tǒng)端VSC的定交流電壓控制策略。建立了一個(gè)含風(fēng)電場(chǎng)與3機(jī)9節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)的VSC-MTDC系統(tǒng)，通過(guò)PSCAD/EMTDC仿真，分析了接入3機(jī)9節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)時(shí)VSC-MTDC系

3、統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，為風(fēng)電場(chǎng)VSC-MTDC系統(tǒng)的功率協(xié)調(diào)控制策略研究奠定了基礎(chǔ)。分析了VSC-MTDC系統(tǒng)常用的單一主站型、多重主站型及復(fù)合主站型控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了適用于VSC-MTDC系統(tǒng)的改進(jìn)復(fù)合主站型控制策略。電壓復(fù)合主站采用下垂系數(shù)可變的電壓下垂控制，系統(tǒng)功率波動(dòng)小時(shí)選擇合適的下垂系數(shù)，令其補(bǔ)償系統(tǒng)功率波動(dòng)的同時(shí)保證直流電壓質(zhì)量；功率波動(dòng)大時(shí)，令其專注于控制系統(tǒng)的直流電壓，系統(tǒng)的功率波動(dòng)由其余功率復(fù)合主站共同補(bǔ)償；當(dāng)電壓復(fù)合主

4、站退出運(yùn)行時(shí)，功率復(fù)合主站的控制方式自動(dòng)切換至直流電壓控制模式，保證系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。提出了一種風(fēng)電機(jī)組參與功率調(diào)節(jié)時(shí)，VSC-MTDC系統(tǒng)的功率協(xié)調(diào)控制策略。分別設(shè)計(jì)了風(fēng)電機(jī)組參與功率調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站的頻率輔助控制和風(fēng)電機(jī)組的控制。本文中將VSC-MTDC系統(tǒng)運(yùn)行分三種模式。模式I：系統(tǒng)的功率波動(dòng)全部由功率復(fù)合主站補(bǔ)償；模式II：系統(tǒng)的功率波動(dòng)由功率復(fù)合主站和電壓復(fù)合主站共同補(bǔ)償；模式III：系統(tǒng)的功率波動(dòng)超出了功率復(fù)合主站和電壓