基于补偿原理的MMC-HVDC系统不对称故障控制策略

王振浩, 张 震, 李国庆

(东北电力大学电气工程学院, 吉林省吉林市 132012)

基于补偿原理的MMC-HVDC系统不对称故障控制策略

王振浩, 张 震, 李国庆

(东北电力大学电气工程学院, 吉林省吉林市 132012)

为提高模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)系统交流侧发生不对称故障时控制系统的运行特性,研究了电网发生不对称故障下的负序电流抑制和直流电压稳定的控制策略。针对双序内环电流控制系统需要进行电压电流的旋转变换且d轴和q轴之间存在耦合的问题,设计了二阶复数滤波器对电网电压的正负序分量进行提取,并采用电压补偿原理对提取出来的负序分量设计了负序内环电压控制器,对双序内环电流控制器进行了有效的改进,简化了控制系统的结构。为实现不对称故障下直流电压的稳定,基于模块化多电平换流器(MMC)低频连续模型,在不对称故障下推导出桥臂功率和子模块电容电压中均含有二倍频的负序波动分量和二倍频的零序波动分量,进而设计了二倍频零序补偿控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了上述控制器,仿真结果表明所提出的控制策略可以有效抑制负序电流、稳定直流母线电压。

模块化多电平换流器; 高压直流输电; 二阶复数滤波器; 电压补偿原理; 直流电压

0 引言

基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电技术相比于传统的直流输电技术有其自身的优点,柔性直流输电技术可以为无源系统供电,不存在换相失败的问题,可以同时独立调节有功和无功功率,可以构成多端直流输电系统,在远距离大容量输电、海上风电场接入电网、孤岛供电、建造城市直流配电网等场合得到了广泛应用[1-3]。……