计及开关过程的LCC-HVDC小信号建模及其对电力系统电磁尺度稳定性分析

作     者：江克证 朱建行 胡家兵 汪海蛟 JIANG Kezheng;ZHU Jianhang;HU Jiabing;WANG Haijiao

作者机构：华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京100192 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2021年第61卷第5期

页      面：395-402页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB0900100) 国家电网科技项目(XTB17202000284) 

主　　题：基于电网换相整流器的高压直流输电(LCC-HVDC) 开关过程 周期时变 谐波状态空间(HSS) 电磁尺度 

摘      要：电力电子装备在电力系统中的广泛应用使得现代电力系统动态行为发生了显著变化,基于电网换相整流器的高压直流输电(LCC-HVDC)作为电力系统重要的组成部分,对电力系统的安全稳定运行具有重要影响。由于LCC-HVDC开关过程呈现断续时变特征,且开关频率与电磁尺度时间常数相当,因此断续时变开关过程的动态特性描述是研究LCC-HVDC电磁尺度动态稳定问题的关键。为此,该文提出了适用于计及开关过程的LCC-HVDC电磁尺度动态稳定分析的小信号模型。首先讨论了LCC-HVDC原始关系及其非线性断续周期时变特征,指出基本问题和挑战;然后基于线性周期时变理论建立了LCC-HVDC电磁尺度下的小信号模型。最后,通过与现有不考虑时变开关过程模型的对比分析,探究了开关过程对系统稳定性的影响,并通过时域仿真验证了分析的正确性。