基于锁相优化的 MMC 高频振荡抑制方案研究

作     者：韦超 林磊 朱建行 黄强 曾倩倩 WEI Chao;LIN Lei;ZHU Jianhang;HUANG Qiang;ZENG Qianqian

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 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第7期

页      面：2805-2816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] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：湖北省自然科学基金重点项目(2019CFA049) 国家自然科学基金(51677077) 

主　　题：模块化多电平换流器 高频振荡 谐波状态空间 锁相环控制器 模态分析 复合滤波 

摘      要：近年来,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电工程发生了多起高频振荡事故,严重威胁电力系统的安全稳定运行。现有高频振荡抑制方案能够实现大部分工况下系统高频振荡的有效抑制,但综合全频带范围内系统稳定性,仍存在特定高频振荡工况下,现有抑制方案无法对系统稳定性进行有效改善的问题。为深入认识MMC并网系统高频振荡特性并提出新的抑制方案,基于谐波状态空间(harmonic state space,HSS)理论,建立了综合考虑MMC装备内部动态及所连接交直流网络的详细模型,利用模态分析方法,探究了影响系统高频不稳定模态的主要因素及其作用规律。结果表明,部分工况下锁相环控制器比例参数,功率控制器比例参数同样对系统高频模态存在一定程度的影响。进而,提出一种基于锁相环控制器比例支路复合滤波的高频振荡抑制方案,弥补了特定高频振荡工况下,现有抑制方案的不足。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。