基于VSC的功率双向交直流互联系统直流侧阻抗特性分析及重塑

作     者：王垚鑫 李萌 年珩 廖玉茗 胡彬 

作者机构：浙江大学电气工程学院 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年

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(2021YFC3100100) 

主　　题：电压源型换流器 交直流互联系统 直流侧导纳模型 稳定性分析 阻抗重塑 

摘      要：基于电压源型换流器(voltage source converter，VSC)的交直流互联系统因其接入灵活、电能转换高效得到越来越广泛的研究和应用。但高比例新能源接入、高比例电力电子化的特征会带来稳定性问题，系统的不同功率流向也会造成系统直流侧稳定性的差异。为研究与提升基于VSC的交直流互联系统的直流侧稳定性，论文综合考虑功率双向流动、锁相环(phase-locked loop，PLL)、电压和电流控制环以及电网阻抗等影响因素，建立了VSC的直流侧导纳模型，通过解析分析VSC直流侧导纳特性，揭示了系统失稳风险来源，并提出基于二阶微分环节的直流电压前馈控制方法重塑VSC直流侧阻抗，以提升交直流互联系统的稳定性。最后，在控制硬件在环(control-hardware-in-loop，CHIL)实验平台中构建基于VSC的交直流互联系统，通过实验验证了对交直流互联系统直流侧阻抗特性分析的正确性及所提出阻抗重塑策略的有效性。