考虑交流侧特征谐波的电网换相换流器小信号建模*

殷作洋，康蓝心，陈 秘，舒莘珂

（国网四川省电力公司广安供电公司，四川 广安 638000）

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随着电力电子技术的快速发展，电网换相换流器（Line Commutated Converter，LCC）被广泛应用于车辆、飞机、船舶、雷达站供电等军用电力系统领域［1-2］。例如，基于电网换相换流器型高压直流输电（Line Commutated Converter Based High Voltage Direct Current，LCC-HVDC）系统在远距离输电应用场合发挥着不可替代的作用，可应用于为军用雷达站、边防哨所、军事基地等重要军事设施进行远距离供电。

围绕LCC-HVDC 的拓扑结构、控制策略、稳态运行极限、换相失败等问题，国内外学者已取得了一系列卓有成效的成果［3-6］。考虑控制系统对LCC- HVDC 系统运行特性的影响，目前已成为分析研究LCC-HVDC 系统的学术热点之一。文献［7-8］建立了单端LCC 逆变站的小信号模型，分析了锁相环（Phase Locked Loop，PLL）以及定直流电压控制器参数对系统小信号稳定性的影响，结果表明在弱交流系统工况下，增大PLL 控制器参数将导致系统小信号失稳；文献［9］建立了包含静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM） 的单端LCC 小信号模型，分析了PLL、LCC-HVDC 与STATCOM 控制系统参数对整个系统的小信号稳定性与动态性能的影响，并得到不同控制系统参数的可行域。文献［10］在文献［9］的基础之上，针对弱交流系统工况，提出了一种附加阻尼协调控制方法，用于增强系统的小信号稳定性。上述文献所建立的LCC 小信号模型，仅考虑了LCC 逆变站，其建模过程中直流侧模型采用直流电流源替代，并未考虑LCC 整流站及直流线路的动态特性影响；且建立的小信号模型仅考虑了交流侧基频分量，没有考虑LCC 换流器交流侧的特征谐波分量。……