一种适用于多端柔性直流输配电系统的新型电压下垂控制方法

王秀茹，刘 刚，王一振，张 科，董平平，赵航宇

（1.江苏国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，宿迁 223800；2.天津大学电气自动化与信息工程学院，天津 300072）

随着新能源、新材料、信息技术和电力电子技术的长足发展和广泛应用，用户对用电需求、电能质量及供电可靠性等的要求不断提高，现有交流系统面临分布式电源灵活友好接入、负荷和用电需求多样化、潮流均衡协调控制复杂化以及电能供应稳定性、高效性、经济性等方面的巨大挑战[1−3]。

首先，在高压输电领域，基于电压源型换流器VSC（voltage source converter）的柔性直流输电系统占地面积小，可以为无源系统供电，没有无功补偿及换相失败等问题，为海上风电并网提供了一种可行方案[4−5]。相比于点对点的柔性直流输电系统，多端柔性直流 VSC−MTDC（VSC based multi−terminal DC）系统具有投资少、灵活可控等优势。其次，在中低压配电领域，由于分布式电源具有强随机性和间歇性的特点，直接接入交流配电网会对电能质量产生很大的影响，而且常见的分布式电源主要有光伏电池、燃料电池、风力发电和燃气轮机等，这些电源产生的电能均为直流电或可通过简单整流后变为直流电，所以将分布式电源接入直流母线不仅能够节省大量换流环节及损耗，而且直流母线可以作为缓冲环节降低分布式电源功率波动带来的负面影响，满足分布式电源灵活、高渗透率接入的需求[6−7]。所以，多端柔性直流技术在输配电领域均具备良好的应用前景。然而，在直流系统中，直流电压反映了功率平衡的情况，当整流侧功率大于逆变侧功率时直流电压上升，反之，直流电压下降[8]。……