基于RTDS的海上风电柔性直流输电控制研究

欧阳荭一，张旭航，李东东

（1.上海电力学院电气工程学院，上海 200090；2.国网上海市电力公司经济技术研究院，上海 200001）

在可再生能源开发中，风力发电以可开发容量大，清洁等优点成为电力系统中增长最快的能源[1-2]。而采用全控型开关器件和电压源换流器技术的新一代直流输电-柔性直流输电（VSC-HVDC）技术，以其高度可控性在风电并网中得到广泛的应用[3-4]。

由于VSC-HVDC系统的解耦，加上通讯的延迟，造成海上风电场对岸上交流网络的扰动不能及时响应[5]。同时，功率输出取决于间歇无规律的风速，当海上风电场功率跌落或功率增加时，要求柔性直流输电系统能跟踪风电场功率变化[6]。文献[7-9]虽然涉及向无源网络供电，但是未考虑无源网络为详细风场时的控制策略。文献[10]提出了将系统频率变化引入风场有功功率参考值的控制中，使得风场能对系统状态变化产生响应，文献[11]采用频率有功控制，将系统频率变化量引入换流站有功功率参考值的计算中，使得风场侧产生的有功功率能与直流传输线上的功率保持一致。这些文章没有提出详细的有功功率控制策略，既能使风场对系统侧功率变化做出响应，又保持直流输电系统跟踪风场功率变化。本文将系统频率变化量同时纳入风场与网侧控制中，进行协调控制，使得海上风电可以与传统能源电厂一样，当系统侧突然失去大电源或电力需求突然增加时，风场能相应增减有功功率输出，当海上风电场功率变化时，柔性直流输电系统能跟踪风电功率变化，维持系统频率稳定。……