考慮直流側響應的VSC-MTDC系統協調控制

陳 迅，郭敬梅，曾德輝，張 健，黃 輝

(1. 廣東電網有限責任公司電力科學研究院，廣東 廣州 510080；2. 華南理工大學 電力學院，廣東 廣州 510640)

0 引言

相比兩端直流輸電系統，多端直流輸電(MTDC)系統能實現多電源送電、多落點受電，為大規模分布式能源并網、大容量遠距離輸電和城市互聯等問題提供了可靠的技術方案[1]。目前，國內南澳島三端柔性直流工程[2]和舟山五端柔性直流工程[3]已經正式投入運行，張北 ±500 kV柔性直流電網示范工程也正在規劃中。

穩定控制問題是基于電壓源型換流器的多端直流輸電(VSC-MTDC)系統穩定運行的核心問題[4]。直流控制方法可包括主從控制[5]、電壓裕度控制[6]、下垂控制[7]及其組合控制[8]等方法。主從控制結構簡單，但對高速通信有較大依賴；電壓裕度控制無需通信，但電壓裕度不易整定[4]；下垂控制由于不依賴換流站間的高速通信，可由多個換流站控制電壓，系統可靠性高，近年來受到廣泛關注[7,9-14]。然而研究表明，采用固定的下垂系數會導致直流電壓剛性較差，并且可能引起下垂控制站的滿載[9]。對于電壓越限問題，文獻[10]提出重新設定功率參考值以改變下垂控制截距來穩定直流電壓在允許運行范圍內。文獻[11]將平移下垂曲線和改變下垂曲線斜率相結合，消除直流電壓和有功功率靜態偏差。但上述文獻均不能處理下垂控制站不必要的滿載現象。文獻[12-14]提出主導換流站的電壓下垂系數不應由換流站的額定容量確定，而應自適應地由各換流站的功率裕度確定，并設計了相應的控制方法，但無法解決嚴苛條件下的電壓越限問題。……