新型高壓直流輸電系統(tǒng)中頻率控制問(wèn)題研究.pdf

1、新型高壓直流輸電技術(shù)是指基于電壓源變換器的高壓直流輸電技術(shù)(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)。變換器采用IGBT等全控型器件,使VSC-HVDC能同時(shí)控制有功和無(wú)功功率,且既能向有源系統(tǒng)供電又能向無(wú)源受端系統(tǒng)供電。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金(50507002)的資助下,深入分析了VSC-HVDC受端系統(tǒng)的頻率變化過(guò)程及其原因,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)

2、的逆變側(cè)和整流側(cè)控制器。具體地,本文的主要工作內(nèi)容有： 1.分析了VSC-HVDC受端系統(tǒng)的頻率變化過(guò)程及其規(guī)律。首先指出傳統(tǒng)的VSC-HVDC逆變側(cè)控制器無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)源受端系統(tǒng)頻率的有效控制；接著從分析傳統(tǒng)鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)出發(fā),通過(guò)與傳統(tǒng)多機(jī)電力系統(tǒng)的有功-頻率特性對(duì)比分析,指出無(wú)源受端系統(tǒng)頻率變化的本質(zhì)原因在于傳統(tǒng)的鎖相環(huán)起到了“帶速度下降特性的頻率控制器”的作用。進(jìn)一步分析得知,無(wú)源受端系統(tǒng)的有功-頻率特性的下降率由鎖相環(huán)節(jié)的積

3、分增益以及另一個(gè)反映VSC-HVDC系統(tǒng)主電路參數(shù)的變量共同決定。整體上,在傳統(tǒng)鎖相環(huán)的作用下,VSC-HVDC受端系統(tǒng)的頻率變化規(guī)律與傳統(tǒng)多機(jī)電力系統(tǒng)的有功-頻率特性完全一致。 2.設(shè)計(jì)了逆變側(cè)和整流側(cè)控制器。根據(jù)VSC-HVDC受端系統(tǒng)的頻率變化規(guī)律,針對(duì)無(wú)源受端系統(tǒng)設(shè)計(jì)了定交流電壓幅值幅值、頻率無(wú)差的逆變側(cè)控制器,和基于逆系統(tǒng)方法的,控制直流電壓和無(wú)功功率的整流側(cè)非線性控制器。此外,也針對(duì)有源受端系統(tǒng)討論了頻率有差的逆變側(cè)