基于VSC与DRU的混合级联型海上风电直流外送系统控制与阻抗建模

作     者：王诗超 孙仕达 郝为瀚 张港华 向往 黄阳 区晓良 WANG Shichao;SUN Shida;HAO Weihan;ZHANG Ganghua;XIANG Wang;HUANG Yang;OU Xiaoliang

作者机构：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州市510663 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)武汉市430074 

出 版 物：《电力建设》 (Electric Power Construction)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：38-48页

核心收录：

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

基　　金：国家自然科学基金项目(52007076)。 

主　　题：VSC-DRU混合级联 高压直流外送系统 功率-电压调节控制 小信号扰动 阻抗建模 

摘      要：混合级联型海上风电直流外送系统具有高压、大容量、投资成本低等优势,但其并网稳定性问题一直备受关注,而系统阻抗建模是分析稳定性的基础。基于电压源型换流器(voltage-source converter,VSC)与二极管整流器(diode rectifier units,DRU)的混合级联型海上风电直流外送系统,建立了VSC-DRU混合级联换流站的详细数学模型;为实现直流外送系统中有功功率主动分配和交流集电系统电压稳定,研究了含滤波电容电流反馈的VSC功率-电压调节控制策略;采用小信号扰动方法,考虑锁相环输出相角调节、有源阻尼控制及功率控制影响,推导并分析了闭环控制下VSC-DRU混合级联换流站的详细阻抗模型,为研究系统稳定性提供了依据。最后,在PSCAD/EMTDC中进行仿真验证,结果表明所提控制策略具有良好的功率-电压调节性能,并通过频率扫描法验证了所建详细阻抗模型的正确性。