電網電壓前饋對柔性直流輸電在弱電網下的穩定性影響

郭 琦, 郭海平, 黃立濱

(1. 直流輸電技術國家重點實驗室(南方電網科學研究院有限責任公司), 廣東省廣州市510080;2. 中國南方電網公司電網仿真重點實驗室, 廣東省廣州市 510663)

0 引言

近年來柔性直流輸電技術快速發展[1],南方電網在廣東南澳建設了世界首個多端柔性直流輸電工程[2],在云南魯西建設了世界首個常規直流和柔性直流并聯運行的異步聯網工程[3-4],國家電網也建設了舟山五端柔性直流、廈門柔性直流[5-6]、張北柔性直流[7]輸電工程等極大地提升了中國柔性直流輸電技術水平和裝備制造水平。由于柔性直流輸電采用模塊化多電平換流器(MMC),在橋臂含有大量子模塊的情況下,具有諧波小、無需考慮交流濾波器的特點[8-14],很少有文獻分析其諧波特性,尤其是接入系統為弱交流電網情況下的高頻諧波特性[15-17]。實際上,柔性直流輸電接入弱交流系統運行時有可能出現高頻諧波現象[15,18],本文以云南魯西異步聯網工程2017年4月10日發生的高頻諧波諧振事件為例,分析了與高頻諧波有關的各個因素,得出了MMC柔性直流電網電壓前饋控制環節的不當設計是本次高頻諧波諧振主因的結論,提出了在電壓前饋控制環節增加濾波環節的高頻諧波諧振解決方案,通過實時數字仿真儀(RTDS)仿真試驗驗證后在現場實施。

1 魯西“4·10”高頻諧波諧振現象

云南魯西異步聯網工程是世界上首個在主網采用柔性直流單元與常規直流單元并列運行進行背靠背聯網的工程,其中柔性直流單元輸送容量達1 000 MW,直流電壓為±350 kV。……