特高压混合级联多端直流输电系统的协调控制策略研究

胡宏， 陈浩， 丁浩寅， 李晓栋， 王国腾， 徐政

(1. 国家电网华东电力调控中心，上海 200120；2. 浙江大学电气工程学院，浙江 杭州 310027)

0 引言

相比于高压交流输电，特高压直流输电(ultra-high voltage direct current,UHVDC)技术以其功率调节快速灵活、不存在交流输电的稳定性问题、线路通道造价低廉以及可实现异步联网等明显的技术优势，成为远距离输电的主要途径[1—2]。

基于电网换相换流器的特高压直流输电(line-com mutated converter based ultra-high voltage direct current,LCC-UHVDC)技术凭借输送容量大、制造成本低、技术成熟可靠等优点，在我国大容量远距离输电场合发挥着不可替代的作用[3—5]。然而，LCC-UHVDC逆变站容易发生换相失败，尤其是我国华东、珠三角地区的直流多馈入问题，成为制约LCC-UHVDC发展的重要因素[6—7]。近年来，基于模块化多电平换流器的高压直流输电(modular multilevel con verter based high voltage direct current,MMC-HVDC)技术，因其有功无功解耦控制、不存在换相失败、易构造多端HVDC系统等优点，逐步应用于远距离大容量输电场合[8—9]。相比于LCC-UHVDC，MMC-HVDC受限于电力电子器件的现有制造水平和工程运行经验，且存在输送容量小、建造成本高、运行损耗大等缺陷，制约了其在特高压直流输电场合的应用[10—11]。

为此，众多学者提出将LCC和MMC灵活组合，以形成混合直流输电系统，既可以发挥LCC成本低、损耗小、容量大、技术成熟度高以及MMC的无换相失败、控制灵活的优势，又可以克服各自存在的缺点[12—16]。其中，LCC-MMC特高压混合级联多端直流输电系统为UHVDC系统提供了一种更为经济、灵活、快捷的输电方式[17]。

特高压混合级联多端直流输电系统的送端采用LCC，受端采用LCC和3台MMC级联，具有多重优势：(1) 直流故障期间利用LCC强制移相快速清除直流故障；……