论文部分内容阅读
保证充足可靠的电力供应是促进我国经济社会可持续发展的必要条件。我国的电源结构以火电为主,一方面,火力发电所消耗的化石能源储量有限；另一方面,化石能源的燃烧会给生态环境带来很大危害。因此,以合理的方式、有规划地、尽可能多地在电网中接入以风力发电为代表的新能源,推动我国能源结构的战略性调整势在必行。风电有交流及直流两种并网接入方式；相比于交流接入方式,直流接入方式具有能实现非同步互联、不改变两端交流系统短路容量等优点。现有的直流技术中,VSC-HVDC和LCC-HVDC各具特点,但适用场景有所不同。本文探讨了如何利用由VSC换流站和LCC换流站组成的混联多端直流输电网络来接入大容量风电时所面临的技术问题,针对该系统中各换流站的控制和整个系统的协调控制策略开展研究,主要研究内容包括：1)指出同步逆变器的不足之处,并对其进行改进。经改进后,同步逆变器不仅能够限制其交流侧的输出电流,而且能够在系统发生扰动时,确保所连接电网的功角稳定性和电压稳定性。2)分析、比较了几种多端直流系统的典型协调控制策略：主从控制,电压裕度控制,电压下垂控制；针对含2个LCC换流站和多个VSC换流站、接入大容量风电的直流电网,提出了一种不依赖通信系统的新型多端直流协调控制策略——主动电压反馈控制。3)在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了改进同步逆变器模型。通过仿真指出：改进前的同步逆变器不能实现无差调频,并且在故障情况下容易发生过流；改进后的同步逆变器可以实现二次调频,并且故障情况下能限制其交流电流输出。4)在PSCAD/EMTDC仿真平台中,根据本文提出的主动电压反馈控制策略,搭建了含2个LCC换流站和3个VSC换流站的混联多端直流电网,通过时域仿真验证了系统正常工况下的稳态运行特性,并分析了故障情况下系统的暂态运行特性以及控制环节中关键参数对系统运行状态的影响。