VSC-MTDC聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場的交流故障穿越控制

戴金水， 朱淼

(1.上海交通大學(xué) 國家能源智能電網(wǎng)( 上海) 研發(fā)中心，上海　200240； 2.上海交通大學(xué) 電氣工程系，上?！?00240)

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VSC-MTDC聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場的交流故障穿越控制

戴金水1,2， 朱淼1,2

(1.上海交通大學(xué) 國家能源智能電網(wǎng)( 上海) 研發(fā)中心，上海200240； 2.上海交通大學(xué) 電氣工程系，上海200240)

研究了用于風(fēng)電場并網(wǎng)的柔性多端直流輸電系統(tǒng)(VSC-MTDC)交流故障穿越協(xié)調(diào)控制策略?？紤]到實(shí)際風(fēng)電機(jī)組的故障保護(hù)閾值，提出將升頻法/降壓法和直流卸荷電路相結(jié)合的故障穿越協(xié)調(diào)控制策略，同時(shí)故障期間受端站控制方式由有功電流控制優(yōu)先切換到無功電流控制優(yōu)先，根據(jù)電網(wǎng)電壓跌落深度，按一定比例向電網(wǎng)提供無功功率，以幫助電網(wǎng)電壓故障后迅速恢復(fù)。基于MATLAB/Simulink搭建了風(fēng)電場經(jīng)三端柔性直流輸電并網(wǎng)系統(tǒng)模型，驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。

風(fēng)力發(fā)電;電壓源換流器;多端直流輸電;故障穿越;協(xié)調(diào)控制

0　引　言

風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則規(guī)定，風(fēng)電機(jī)組必須具備一定的低電壓穿越(low-voltage ride-through，LVRT)能力，即當(dāng)交流電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落故障時(shí)，風(fēng)電機(jī)組要保證不脫網(wǎng)繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間[1]。圖1所示為中國的風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則規(guī)定的風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)。其中，圖1(a)為并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落程度與持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，從圖中可以看出，在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落到20%以上時(shí)，風(fēng)電機(jī)組要求不脫網(wǎng)持續(xù)運(yùn)行625 ms以上，然后電網(wǎng)電壓在規(guī)定的2.375 s時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)該一直保持在并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)。此外，現(xiàn)代電網(wǎng)要求風(fēng)電機(jī)組需要在電網(wǎng)電壓跌落情況下，快速向電網(wǎng)提供無功功率，以支持電網(wǎng)電壓恢復(fù)?！?br>