柔性直流接入电网后的高频谐振及其抑制策略

周竞宇，赵 玲，张 军，刘汉军

（1.中国南方电网超高压输电公司，广州 510620；2.特变电工新疆新能源股份有限公司，西安 710000）

0 引言

基于MMC（模块化多电平换流器）的VSCHVDC（柔性高压直流，以下简称“柔直”）输电技术具有无换相失败风险、可实现有功和无功功率独立控制、运行范围宽、调节范围广等优点，已成为构建智能电网的关键技术之一[1-3]。目前，鲁西、渝鄂以及在建的乌东德工程都采用了MMC拓扑[4]。随着柔直工程单个换流站电压和容量的提升，换流站已经从配网转变为主网接入，其安全可靠运行对交流大电网的影响逐渐增大[5]。

对于基于MMC 的柔直换流站的稳定性分析，以往的研究大多集中在系统低频段[6-9]，高频段特性的报道较少。然而，不同程度的高频振荡现象已随着柔直工程项目的不断深入而出现。例如舟山工程从联网转孤岛时发生高频振荡，厦门工程直流侧发生550 Hz 高频振荡，鲁西工程交流侧发生1271 Hz 高频振荡，渝鄂联网工程发生700 Hz 和1.8 kHz 附近的高频振荡[10-14]。文献[15]建立了MMC 高频阻抗模型，分析得出电压前馈延时是导致高频振荡的主要因素之一。文献[16]建立了MMC 在dq 坐标下的阻抗模型，详细分析了各环节对柔直高频阻抗特性的影响，提出高频振荡阻尼控制策略。

本文在以上研究的基础上，推导了柔直系统高频阻抗数学模型和柔直系统接入电网发生高频谐振的机理。并在此基础上，从柔直换流站控制角度出发，提出一种基于准PR（比例谐振）控制的柔直输电系统高频谐振抑制策略，给出了准PR 控制参数设计。……