多馈入电压源直流对配电网稳定性的影响分析

阮思烨，李国杰

(1.国家电网公司运行分公司，北京市，100052;2.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)，上海市，200240)

0 引言

近年来，受端系统的输电问题引起了电力工作者的广泛关注。传统的交流输电技术在受端系统中的应用存在着走廊不足、供电电压不稳等问题［1-2］。然而直流输电恰好能解决这些问题，其不仅比交流输电占有空间小，而且能输送更多的功率［3］。目前存在的直流输电方式有2种:电流源换流器型直源输电技术(current source coverter high voltage direct current，CSC-HVDC)和电压源换流器型直流输电技术(voltage source coverter high voltage direct current，VSC-HVDC)。CSC-HVDC 技术在受端系统中的应用存在着局限性:由于许多受端系统是无源网络，而晶闸管的CSC-HVDC无法向无源网络供电［4］;即便在有源网络中，近距离多馈入CSC-HVDC之间的控制还会相互影响导致换相失败［5］。相比于CSCHVDC技术，VSC-HVDC在城网中应用拥有极大的优势:无换相失败、可提供交流电压支持、改善电能质量，适合于向弱系统甚至无源网络供电、故障后快速恢复，可以形成灵活的直流和交流互联网络等［6］。

鉴于VSC-HVDC的诸多优点，国内外学者在VSCHVDC的运行和控制等方面进行了深入的研究。文献［7］设计了VSC-HVDC的稳态逆模型控制器;文献［8］提出了三相电压不对称时VSC-HVDC的控制策略;文献［9］实现了VSC-HVDC本身控制与发电机励磁控制的优化结合;文献［10］建立了VSC-HVDC的小信号动态模型，并利用极点配置技术设计了VSC-HVDC的附加阻尼控制器。虽然文献［7-10］均涉及VSC-HVDC的数学模型及控制原理，但只能在有源系统中工作;文献［2，11］针对无源系统供电进行了研究并设计了定交流电压控制，但是只考虑了单馈入VSC直流的供电，从结构上考虑，单馈入的输电方式不能保证城网用电可靠性，而且随着受端用电量的不断提升，增加输电线路是不可避免的。……