降低直流线路损耗的并联电容换相换流器单位功率因数控制策略

作     者：王晨欣 夏嘉航 赵成勇 郭春义 WANG Chenxin;XIA Jiahang;ZHAO Chengyong;GUO Chunyi

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市102206 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2022年第46卷第5期

页      面：141-150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：国家自然科学基金资助项目(51877077) 

主　　题：高压直流输电 并联电容换相换流器 单位功率因数 直流线路损耗 投切电容 参数设计 换相失败 

摘      要：电网换相换流器的交流滤波器组和无功补偿装置占地面积大,在交流电网故障时容易发生换相失败;改进型并联电容换相换流器(ESCCC)能减小换流器占地面积,提高抵御换相失败的能力,但通过阀侧电容投切实现单位功率因数控制会影响谐波特性。针对此问题,并考虑直流线路损耗优化,文中提出了一种基于ESCCC并结合交流母线侧电容投切的新型单位功率因数控制策略。首先,建立了拓扑结构和数学模型,分析了单位功率因数控制的原理;然后,提出新型控制策略,采用新的谐波评价指标设计了滤波电感、电容等参数;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证控制策略的有效性和参数设计的合理性。仿真结果表明,ESCCC能在全工况下实现单位功率因数控制,并且降低了直流线路损耗和换相失败概率。