基于不平衡功率動態(tài)估計的直流幅值階梯遞增緊急功率支援

李從善，和 萍，金 楠，武 潔，陶玉昆，楊存祥，郭 健

(鄭州輕工業(yè)學院 電氣信息工程學院，河南 鄭州 450002)

0 引言

隨著堅強智能電網建設的逐步推進[1]，高壓直流(HVDC)輸電在區(qū)域大電網互聯(lián)中扮演的角色越來越重要。由于HVDC具有快速和高度可控性，因此，通過對其附加控制可用于改善交直流互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。直流附加控制包括緊急功率支援、頻率控制、阻尼控制等。國內外專家學者針對這方面進行了較為廣泛的研究[2-8]。目前對直流緊急功率支援的研究主要集中在2個方面。

a. 功率支援限制因素研究[7]。由于直流在進行有功傳輸時，換流站需要吸收大量的無功功率，因此，在直流功率提升時，需要考慮換流站無功功率限制，否則將造成電壓不穩(wěn)定，也無法按照提升指令達到功率提升的要求，另外需考慮直流系統(tǒng)功率傳輸極限的限制。

b. 功率支援提升和回降時刻[8]以及提升量和回降量研究。合適的直流緊急功率提升和回降時刻、提升和回降量對抑制電網振蕩至關重要，否則，不僅不能起到積極的作用，反而可能會惡化系統(tǒng)。由于系統(tǒng)不平衡功率是動態(tài)變化的，只有實時掌握功率不平衡量的大小，才能制定合理的功率支援量。從已有的研究中可以看出，現(xiàn)有緊急功率支援的提升和回降量主要根據經驗來確定，并沒有給出具體計算方法，并且在緊急功率支援時，支援量基本上都是固定值。基于此，本文首先建立了系統(tǒng)不平衡功率的擴張狀態(tài)觀測器ESO(Expansion State Observer)，并對觀測器參數(shù)進行設置，實現(xiàn)不平衡功率的實時準確估計；……