渝鄂柔性直流輸電系統中高頻振蕩影響因素及抑制策略

李奇南，夏勇軍，張曉林，孫寶奎，孫華東，張帆，李蘭芳，楊岳峰，韓情濤

(1.南瑞集團有限公司（國網電力科學研究院有限公司）, 江蘇 南京 211106；2.北京市直流輸配電工程技術研究中心（中電普瑞電力工程有限公司）, 北京 102200；3.國網湖北省電力有限公司電力科學研究院, 湖北 武漢 430061；4.中國電力科學研究院有限公司, 北京 100192；5.中電普瑞科技有限公司, 北京 102200；6.國網湖北省電力有限公司直流運檢公司, 湖北 宜昌 443001)

0 引言

近年來，國內外采用基于模塊化多電平換流器 (modular multilevel converter, MMC) 的 柔 性 直 流輸電技術[1]成功建設了若干柔性直流輸電工程。部分已投運的柔直輸電工程在調試、運行過程中曾發生中高頻振蕩現象[2]。柔直換流站中高頻振蕩使得換流站母線電壓、電流諧波含量超標，觸發諧波保護，致使換流站閉鎖跳閘，系統無法安全穩定運行。

柔直系統的中高頻振蕩問題研究主要集中在MMC精確阻抗模型建立、關鍵影響因素分析和抑制方法等。其中，基于多諧波線性化方法[3-5]以及諧波狀態空間方法[6]建立MMC精確阻抗模型的研究已趨于成熟[7-8]。文獻[9-11]建立了計及控制鏈路延時的MMC阻抗模型；文獻[12]建立了計及正負序電流獨立控制的MMC阻抗模型。文獻[13]基于諧波狀態空間法建立了一種精確的MMC小信號模型，可計及MMC運行時內部產生的多次諧波及各諧波之間的耦合作用。

現有的關鍵影響因素分析研究結果表明：（1）柔直控制系統較長的控制鏈路延時致使MMC換流站阻抗相位在某些頻率范圍內超過+90°（即呈現出“負電阻”特性）；……