考虑功率裕度的MMC-MTDC改进下垂平坦控制策略

宋平岗， 杨长榄， 龙日起， 雷文琪， 郑雅芝

(华东交通大学电气与自动化工程学院， 江西 南昌 330013)

1 引言

面对煤炭、石油等化石能源的逐渐枯竭和环境污染日益加重的严峻形势，合理开发风电、光伏等可再生能源，完成从传统能源向清洁能源的能源转型是全球能源开发利用的大势所趋，是实施可持续发展战略的重要一环[1，2]。随着大规模的新能源并网和电能大功率远距离输送，基于电压源型换流器的多端直流输电(Voltage Source Converter Multi-Terminal DC, VSC-MTDC)以其经济灵活、电能传输质量高、能实现多电源供电和多落点受电等优点受到了广泛的研究与关注[3-6]。近年来，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)作为一种新型拓扑以其易于扩展的模块化结构、能够满足高压大容量的输电需求、潮流反转不改变直流侧电压极性等优势被运用到多端直流输电技术中[7，8]，即基于模块化多电平换流器的多端直流输电系统(Modular Multilevel Converter Multi-Terminal DC, MMC-MTDC)，是目前直流输电领域的研究热点和未来的重点发展方向。

多端直流输电系统破除了传统两端直流输电系统需要多条直流输电线路、经济性不强、灵活性不高的局限性，但其控制策略也比两端系统更加灵活且复杂[9]，不仅要实现多个换流站间功率协调分配，而且要保证直流侧电压的稳定。相比主从控制和电压裕度控制的单点直流电压控制，下垂控制为多点直流电压控制，由多个换流站共同维持直流电压稳定和功率的协调控制，系统稳定性更高[10，11]。文献[12]针对MMC-MTDC提出一种协调下垂控制策略，考虑直流线路压降，在传统下垂控制基础上加入小信号补偿量，实现直流电压的无差调节，但未考虑换流站出现潮流反转的情况。……