高壓柔性直流電網分層協同自適應下垂控制

陶 艷, 劉天琪, 李保宏, 苗 丹, 董語晴, 盧智雪

(四川大學電氣信息學院, 四川省成都市 610065)

0 引言

高壓柔性直流輸電(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技術作為新一代的輸電技術,是國際公認的直流輸電技術發展方向[1]。與基于晶閘管的常規直流輸電相比,柔性直流輸電具有諸多優點[2-5],基于電壓源換流器(VSC)換流站的多端高壓柔性直流(multi-terminal HVDC based on VSC,VSC-MTDC)輸電系統及其發展而成的直流電網在近10年中得到了持續關注,并在新能源并網、大電網廣域異步互聯等方面得到了廣泛研究[6-7]。

直流電網是由大量直流端通過直流線路互聯組成的能量傳輸系統[8],其控制策略需要考慮多個換流站控制系統間的配合問題,是直流電網技術發展中亟待攻克的難點之一[9-10]。VSC-MTDC協調控制策略中的電壓下垂控制策略不需依賴換流站之間的通信,且控制魯棒性強,是直流電網協調控制策略中的研究熱點[11-12]。然而,下垂控制存在直流電壓和有功功率無法精確調節、下垂系數選取困難、控制靈活性差等缺陷[13-15]。為克服上述缺點,相關學者不斷改進,針對不同應用場景提出了多種改進下垂控制策略[16-17]。文獻[18-19]提出一種基于最優潮流和下垂控制的直流電網分層控制策略,但該策略側重于直流電網的經濟運行,欠缺對下垂控制的改進研究。文獻[20]提出一種自適應下垂控制方法,該方法根據換流站的功率裕度大小實時改變下垂系數,避免換流站出現過載的情況,但該方法未考慮系統的優化運行。文獻[21]提出一種改進優化下垂……