新能源发电基地经二极管整流送出系统的受端换流站控制策略

作     者：雷家兴 周浩然 冯双 盛莉媛 陈武 赵剑锋 

作者机构：东南大学电气工程学院 

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

年 卷 期：2024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：国家电网公司科技项目(5108-202218280A-2-307-XG):100%新能源发电基地经二极管整流送出组网拓扑与运行控制技术研究 

主　　题：新能源发电 二极管整流 HVDC 模块化多电平换流器 故障穿越 可变等效电阻 

摘      要：大规模新能源集群经二极管整流送出系统的建设和维护成本低，是“沙戈荒新能源和远海风电开发的优势方案。然而，现有研究中受端换流站一般沿用柔性直流送出系统的定直流母线电压控制策略，在送端电网电压幅值跌落、短路故障等暂态过程中容易因电压不平衡导致功率无法外送，系统故障穿越能力弱。因此，本文深入分析了定直流母线电压控制策略作用下系统功率传输的暂态特性，揭示了暂态过程中二极管整流站功率送出被阻断的原理。在此基础上提出了一种基于可变等效电阻的受端换流站控制策略，在短时间尺度内使得受端换流站的功率和直流母线电压保持平方比例关系。当送端交流系统发生电压跌落时，受端换流站直流母线电压可及时响应变化，二极管整流站始终保持功率传输状态。故障恢复时采用变系数控制使系统迅速恢复稳定状态，进而在提高系统故障穿越能力的同时保障较高的稳态传输效率。仿真结果验证了本文所提方法的有效性和可行性。