多端柔性直流輸電(VSC—HVD)系統(tǒng)直流電壓下垂控制

1、 多端柔性直流輸電(VSCHVD)系統(tǒng)直流電壓下垂控制 學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號： 組員： 指 導(dǎo) 老 師： 日 期： 摘要： 多端柔性直流輸電系統(tǒng)(voltage sourcedconverter based multi-terminal high voltage direct current transmission，VSC-MTDC)與傳統(tǒng)的電網(wǎng)換相換流器構(gòu)成的多端直流輸電系統(tǒng)相比，具有控制靈活、能夠與短路容量較小的弱交流系統(tǒng)甚至無源交流系統(tǒng)相連、擴(kuò)建容易等諸多優(yōu)點(diǎn)直流電壓的穩(wěn)定直接影響到直流潮流的穩(wěn)定，因此直流電壓控制是多端柔性直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。下垂控制策略具有無需

2、通訊、可靠性較高等優(yōu)點(diǎn)，但存在直流電壓質(zhì)量較差、功率分配不獨(dú)立、參數(shù)設(shè)計(jì)困難等問題。本文首先介紹了多端柔性直流輸電系統(tǒng)控制方法的分類比較，然后重點(diǎn)介紹了下垂控制數(shù)學(xué)模型，分析MTDC 系統(tǒng)中下垂控制參數(shù)對直流電壓與電流(功率)的影響機(jī)理，研究滿足MTDC 系統(tǒng)功率平衡和直流電壓穩(wěn)定的V-I(V-P)下垂特性曲線。 關(guān)鍵詞： VSC-MTDC 下垂控制 模塊化多電平換流器1、 引言 基于電壓源換流器（Voltage Source Converter，VSC）的高壓直流輸電（High Voltage Direct Current，HVDC）技術(shù)（HVDC based on VSC，VSC-HVDC

3、，也稱柔性直流輸電技術(shù)）系統(tǒng)以其靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，在新能源并網(wǎng)、城市直流配電網(wǎng)、孤島供電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。MTDC 系統(tǒng)接線方式分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)等，目前主要采用并聯(lián)式1。并聯(lián)接線的MTDC 系統(tǒng)中所有VSC 工作于相同直流母線電壓下，因此直流電壓控制是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，類似于交流系統(tǒng)中的頻率控制。 多端柔性直流輸電系統(tǒng)級直流電壓控制策略可以分為三大類，分別是單點(diǎn)直流電壓控制策略、多點(diǎn)直流電壓控制策略以及直流電壓斜率控制策略。單點(diǎn)直流電壓控制策略將一個(gè)換流站作為直流電壓控制站，其余換流站負(fù)責(zé)控制其他的變量，例如交流功率、交流頻率、交流電壓等，系統(tǒng)中僅有一個(gè)換流站對直流電壓進(jìn)行

4、控制，如果這個(gè)換流站失去了直流電壓的控制能力，整個(gè)柔性直流輸電系統(tǒng)的潮流將失穩(wěn)，因此單點(diǎn)直流電壓控制策略的適用性較差。多點(diǎn)直流電壓控制策略是使直流輸電系統(tǒng)中的多個(gè)換流站具備直流電壓控制能力。按照是否需要換流站間通信設(shè)備進(jìn)行分類，多點(diǎn)直流電壓控制策略又可分為主從控制策略和直流電壓偏差控制策略。 主從控制策略是一種需要換流站間通信的控制策略，這種控制方式利用換流站間的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直流電壓的穩(wěn)定，具有控制特性好、直流電壓質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但系統(tǒng)可靠性依賴于換流器控制器與系統(tǒng)控制器之間的高速通訊，這嚴(yán)重制約了多端直流輸電尤其是長距離輸電系統(tǒng)可靠性的提高。直流電壓偏差控制策略是一種無需站問通信的控制策略，

5、這種控制策略的實(shí)質(zhì)是在定直流電壓站故障退出運(yùn)行后，后備定直流電壓站能夠檢測到直流電壓的較大偏移并轉(zhuǎn)入定直流電壓運(yùn)行模式，保證了直流電壓的穩(wěn)定性；同時(shí)其設(shè)計(jì)簡單、可靠性強(qiáng)。 下垂控制策略為多點(diǎn)控制，控制器通過測量本地直流母線電壓對功率分配進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而不依賴于換流站間的高速通訊，系統(tǒng)可靠性較高。2、 多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流電壓控制策略 2.1柔性直流輸電系統(tǒng)概述 總體上來看，目前的多端直流輸電系統(tǒng)接線方式主要有串聯(lián)型、并聯(lián)型和混聯(lián)型 3 種類型。由于并聯(lián)型多端系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)范圍寬、擴(kuò)建靈活、易于控制和可靠性高等突出優(yōu)點(diǎn)，成為研究的熱點(diǎn)和應(yīng)用的重點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的直流電壓混合控制策略主要是針對并聯(lián)型

6、多端系統(tǒng)。多端柔性直流輸電系統(tǒng)控制是一個(gè)龐大復(fù)雜且相互耦合的多輸入、多輸出系統(tǒng)，為滿足系統(tǒng)控制的快速性和高可靠性，一般可以分為系統(tǒng)級控制、換流器級控制、換流閥級控制和子模塊級控制4 層。多端柔性直流輸電分層控制系統(tǒng)框圖如圖 1 所示： 圖 1 中，系統(tǒng)級控制除完成順控功能以外，主要是產(chǎn)生換流器級控制所需的有功及無功功率指令；換流器控制是系統(tǒng)控制的核心，目前電壓源型換流器一般采用直接電流矢量控制策略，最終生成換流閥級控制所需的調(diào)制信號；換流閥級控制主要是根據(jù)調(diào)制波生成功率器件的直接控制信號；子模塊級控制主要完成功率器件的最終觸發(fā)控制。 本文的直流電壓混合控制策略屬于系統(tǒng)級控制，與換流器拓?fù)浞绞綗o

7、關(guān)。圖1 多端柔性直流輸電分層控制系統(tǒng)框圖圖1中：圖中 AGC(automatic generation control)為自動(dòng)發(fā)電控制AVC(automatic voltage control)為自動(dòng)電壓控制；和分別為換流器交流側(cè)相電壓、相電流；為換流器交流側(cè)相電壓同步角；，和，分別為換流器交流側(cè)相電壓、相電流經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換后的 d、q 軸分量；、和 分別為換流器有功功率、無功功率和直流電壓指令； 和分別為換流器實(shí)際有功功率、無功功率和直流電壓； 為外環(huán)控制器計(jì)算得到的內(nèi)環(huán)電流控制器 d、q 軸電流指令值；為僅電流單閉環(huán)控制時(shí)的電流控制器 d、q 軸電流指令值。 2.2控制策略分類比較由于MTD

8、C系統(tǒng)控制中需協(xié)調(diào)控制多個(gè)換流站，對于串聯(lián)型MTDC系統(tǒng)，需保持各換流站直流電壓的平衡；對于并聯(lián)型MTDC系統(tǒng)，需保持各換流站直流電流的協(xié)調(diào)分配。選擇適合的運(yùn)行模式和控制方式是MTDC正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。MTDC的控制模式與換流器類型、系統(tǒng)規(guī)模、運(yùn)行要求等密切相關(guān)，并決定了MTDC的上層協(xié)調(diào)與上層控制器設(shè)計(jì)。MTDC系統(tǒng)控制最基本的要求是需要滿足-1原則，即任一換流站退出都不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前MTDC的控制方式按照直流電壓控制方式主要分為單點(diǎn)直流電壓控制方式和多點(diǎn)直流電壓控制方式，常見的多端直流輸電控制方法分類如圖2所示，其中各方式的優(yōu)缺點(diǎn)對比如表2所示。圖2 MTDC系統(tǒng)控制方式分類圖3

9、各方式的優(yōu)缺點(diǎn)對比 1 主從控制：主從控制器控制方法優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，缺點(diǎn)是對換流站間的通信要求較高通信故障后系統(tǒng)難以控制。2 電壓裕度控制：是主從控制的一種擴(kuò)展，相當(dāng)于一種改進(jìn)的具有多個(gè)可選擇功率平衡節(jié)點(diǎn)的定直流電壓控制，當(dāng)一端功率平衡節(jié)點(diǎn)故障或達(dá)到系統(tǒng)限制時(shí)，電壓調(diào)節(jié)控制由另一換流站接替。電壓裕度控制并用于直流電網(wǎng)，該控制是定直流電壓和定有功電流控制的結(jié)合，換流站正常運(yùn)行在定有功電流控制下，當(dāng)直流電壓偏差達(dá)到電壓裕度的限制后，換流站切換為定直流電壓控制，使直流電壓保持在電壓裕度限制值以內(nèi)，防止直流電壓偏差進(jìn)一步增大，但該控制方法在主控制器切換時(shí)會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。3 電壓下垂控制：基本思想是基于

10、功率一頻率下垂控制。各換流站通過測量自身功率的大小，基于電壓下垂特性，將功率轉(zhuǎn)換為以輸出電壓為指令的控制信號，再根據(jù)調(diào)整后的功率反作用于輸出電壓信號，達(dá)到自我調(diào)節(jié)、自動(dòng)分配功率的目的。系統(tǒng)中各個(gè)換流站共同承擔(dān)功率平衡，通過調(diào)節(jié)直流電壓來控制功率的大小。因?yàn)橄麓箍刂浦卸鄠€(gè)換流站共同參與功率的平衡和直流電壓的調(diào)節(jié)，因此，其相對于主從控制具有更高的可靠性，且不會(huì)造成電壓振蕩。 當(dāng)某一個(gè)換流站發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，系統(tǒng)剩余部分通過調(diào)整各個(gè)換流站功率分配和直流電壓參考值，仍能維持直流網(wǎng)絡(luò)電壓相對穩(wěn)定。直流電壓下垂控制策略根據(jù)控制量的不同，分為電流特性(V-I)和功率特性(V-P)，其中電流特性下垂控制的MTD

11、C 系統(tǒng)中，直流電容的充放電基于線性的電壓電流關(guān)系，具有直觀的物理含義；而在功率特性下垂控制中，受控量為有功功率，直流電容的充放電為非線性關(guān)系(雙曲線)，系統(tǒng)的功率傳輸特性更為直觀。合理設(shè)計(jì)下垂系數(shù)是MTDC 系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的前提。在傳統(tǒng)下垂控制基礎(chǔ)上，增加上層系統(tǒng)控制器，求解各換流器直流電壓和有功功率參考值的最優(yōu)解，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和動(dòng)態(tài)性能；但這類方法依賴于換流站與上層系統(tǒng)控制器間的高速通訊，降低了系統(tǒng)可靠性。通過引入公共直流參考電壓提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。傳統(tǒng)下垂控制策略中，下垂特性曲線為正比例函數(shù)，直流電壓質(zhì)量與功率分配特性是一對相互制約的因素：若下垂斜率較小，則直流電壓剛性較

12、好，但功率分配特性較差；若下垂斜率較大，則功率分配特性好，但直流電壓對傳輸功率變化敏感，系統(tǒng)電壓偏差較大。此外，所有參與下垂控制的換流站均需要根據(jù)各自的設(shè)計(jì)容量、運(yùn)行工況等條件預(yù)先設(shè)定各自的下垂系數(shù)，應(yīng)用于大規(guī)模MTDC 系統(tǒng)時(shí)控制器參數(shù)設(shè)計(jì)難度較大。而采用固定下垂系數(shù)的MTDC 系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的靈活性和經(jīng)濟(jì)性也會(huì)降低。 4 分段下垂控制：結(jié)合了電壓裕度控制和下垂控制的優(yōu)點(diǎn)，以兩階分段下垂控制為例，改進(jìn)的電壓-功率下垂控制，在下垂控制中增加兩條線段，同時(shí)在有功和直流電壓控制的切換過程中加入滯環(huán)控制，避免模式之間的頻繁切換。 3、 MTDC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3.1換流器電路拓?fù)淠K化多電平換流器(m

13、odular multilevelconverter，MMC)是近年來應(yīng)用于HVDC 和MTDC的VSC 熱門拓?fù)渲弧D4 為MMC的主電路拓?fù)?，每橋臂由n 個(gè)功率模塊(sub-module，SM)和橋臂電感 組成，上下兩個(gè)橋臂構(gòu)成一個(gè)相元。為MMC 交流輸出電壓；為直流電壓；N、P 為直流母線連接點(diǎn)圖4 MMC 電路拓?fù)?要關(guān)注其外特性，采用簡化等效模型對MMC 的電氣特性進(jìn)行分析。MMC 在交流側(cè)等效為受控電壓源，直流側(cè)等效為受控電流源，如圖5圖5 MMC直流側(cè)簡化模型3.2 MTDC 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 以連接海上風(fēng)力發(fā)電場的MTDC 系統(tǒng)為例，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要取決于海上風(fēng)電場的地理位置、岸上

14、交流電網(wǎng)的連接點(diǎn)以及海底電纜的分布。一種典型的連接海上風(fēng)電場MTDC 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖6(a)所示。系統(tǒng)由n 個(gè)風(fēng)機(jī)側(cè)換流站(wind farmconverters，WFCs)，m 個(gè)網(wǎng)側(cè)換流站(grid sideconverters，GSCs)以及直流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。此外，通常還以增加直流連接線的方式將已有HVDC 系統(tǒng)拓展為MTDC 系統(tǒng)，如圖6(b)。 圖6 連接海上風(fēng)電場的MTDC 系統(tǒng)拓?fù)?.3 MTDC 系統(tǒng)模型 3.3.1直流電壓下垂控制 直流電壓下垂控制通過檢測直流電壓與設(shè)定參考值的差值控制輸入直流網(wǎng)絡(luò)的有功功率，實(shí)現(xiàn)功率平衡和電壓穩(wěn)定。本文以V-I 特性下垂控制為例進(jìn)行分析，采用V

15、-P 特性下垂控制可用類似方法分析。對下垂控制節(jié)點(diǎn)，下垂系數(shù)為，設(shè)定運(yùn)行參考點(diǎn)的直流電壓、電流和功率，滿足。以電流流出直流網(wǎng)絡(luò)為正方向，直流電壓與直流電流 關(guān)系: 有功功率P 與直流電壓 的關(guān)系為： 由式(1)、(2)可得，多端系統(tǒng)的直流電壓控制和功率分配特性取決于下垂系數(shù)，亦或V-I 特性曲線的斜率。設(shè)計(jì)良好的下垂系數(shù)能夠使多端系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)傳輸功率變化或某一換流站檢修或故障停運(yùn)時(shí)，系統(tǒng)能夠從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)平穩(wěn)過渡于新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)。3.2.2 MTDC 下垂控制模型 對圖6(a)所示MTDC 系統(tǒng)進(jìn)行建模。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，WFCs 將有功功率實(shí)時(shí)輸入直流網(wǎng)絡(luò)，稱作輸入節(jié)點(diǎn)；GSCs 承擔(dān)直流電

16、壓控制和功率分配，稱作輸出節(jié)點(diǎn)。利用p 型等效電路對直流電纜建模，支路阻抗簡化為電阻。對圖7 所示輸入輸出節(jié)點(diǎn)與直流網(wǎng)絡(luò)模型，列寫電壓電流方程： 圖7 MTDC 系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)模型1） 輸入節(jié)點(diǎn)模型。 式中： 和分別為輸入節(jié)點(diǎn)i 和j 的直流電壓；、和、分別為輸入節(jié)點(diǎn)i、j 連接支路的直流電流和線路阻抗；分別為輸出節(jié)點(diǎn)k 對應(yīng)的直流電壓測量值、直流電壓參考值、線路阻抗和下垂系數(shù)，如圖7(a)所示。2） 輸出節(jié)點(diǎn)模型。 式中：分別為輸入節(jié)點(diǎn)k 的直流電壓、連接支路的直流電流和線路阻抗；、和、分別為輸出節(jié)點(diǎn)i、j 的直流電壓參考值、連接支路的直流電流、線路阻抗和下垂系數(shù)，如圖7(b)所示。當(dāng)節(jié)點(diǎn)i

17、與節(jié)點(diǎn)j 直流電壓參考值相等，即 時(shí)，等效為支路并聯(lián)：3）直流網(wǎng)絡(luò)模型。當(dāng)m 個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)直流電壓參考值相等，由式(3)(5)可得圖7(c） 式中： 其中輸出節(jié)點(diǎn)： 式中：為節(jié)點(diǎn)直流電壓； 為支路直流電流；為支路線路阻抗；i i=1,2,., n+m；為m 個(gè)采用下垂控制的輸出節(jié)點(diǎn)下垂系數(shù)，其直流電壓參考值均為u0；j=n+1, n+2,., n+m；為中間連接支路線路阻抗；如圖7(c)所示。式(6)、(7)構(gòu)成的MTDC 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型可以簡化等效為兩端HVDC 系統(tǒng)。對圖6(d)所示增加直流連接線擴(kuò)展而來的MTDC 系統(tǒng)，采用類似的方法可得其下垂控制等效模型為： 式中：為節(jié)點(diǎn)直流電壓；為支路直

18、流電流；為支路線路阻抗i=1,2,3,4；為采用下垂控制節(jié)點(diǎn)的下垂系數(shù)，其直流電壓參考值為；j=3,4；為直流連接線線路阻抗；如圖7(d)所示。式(6)(8)為MTDC 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓與輸入電流方程構(gòu)成的下垂控制數(shù)學(xué)模型。包含復(fù)雜直流網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模MTDC 系統(tǒng)可由上述模型拓展而得。3.4 直流電壓自適應(yīng)下垂控制策略3.4.1系統(tǒng)描述 對圖8所示MMC-MTDC 系統(tǒng)，問題描述如下： 圖8 MTDC 系統(tǒng)下垂控制策略 其中表示n個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)和m 個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)的直流電壓和電流；G為MTDC 直流網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣；表示下垂控制的MMC 換流站(輸出節(jié)點(diǎn))V-I 特性曲線。3.4.2 約束條件 MTDC 下垂控

19、制策略的約束條件包括：直流電壓、直流電流、換流器容量等。以額定直流電壓、額定直流電流為基值，采用標(biāo)幺制表示，如圖9所示。圖9 下垂控制約束條件 1）直流電壓等級。主要由換流器拓?fù)?、開關(guān)器件和直流電纜的耐壓等級等決定。MTDC 系統(tǒng)直流電壓偏差通常限定在 ±10%以內(nèi)。在V-I 特性曲線中，電壓限制表現(xiàn)為雙橫線。 2）換流器容量。主要由換流器拓?fù)浜烷_關(guān)器件額定電流決定。在V-I 特性曲線中，容量限制表現(xiàn)為雙曲線。 3）直流電流限制與直流電纜最大電流、開關(guān)器件額定電流等有關(guān)。在V-I 特性曲線中，電流限制表現(xiàn)為雙豎線。 3.4.3 自適應(yīng)下垂控制在滿足上述約束條件情況下，當(dāng)MTDC 系統(tǒng)

20、中所有VSC 的V-I 特性曲線滿足為連續(xù)且單調(diào)遞增函數(shù)時(shí)，即能維持系統(tǒng)功率平衡： 傳統(tǒng)下垂控制策略中，所有換流站下垂系數(shù)均為預(yù)先單獨(dú)設(shè)定。其中第k 個(gè)換流站： 式中：、 為換流站k 的直流電壓實(shí)際值和參考值；、為換流站k 的直流電流實(shí)際值和參考值。當(dāng)傳輸功率波動(dòng)或直流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?例如換流站停運(yùn)退出等)時(shí)，傳統(tǒng)下垂控制有直流電壓質(zhì)量低、功率分配不獨(dú)立等缺點(diǎn)，影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、靈活性。針對上述問題，提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)下垂控制策略。通過測量本地電氣量，引入功率影響因子：式中Pm,k 為換流站k 的設(shè)計(jì)額定容量。則換流站k的V-I 特性曲線為將式(14)代入式(15)可得： 由式(15)、(

21、16)可得，功率影響因子對V-I 特性曲線斜率的影響與直流電流成正比。換流站k 直流母線電壓偏差值與直流電流成拋物線關(guān)系。通常設(shè)定MTDC 系統(tǒng)運(yùn)行參考點(diǎn)為：傳輸功率為零時(shí)，直流母線電壓為系統(tǒng)額定電壓；即， 為額定直流母線電壓。因此，由傳輸功率變化引起的直流電壓偏差與直流電流的二次方成正比。與傳統(tǒng)下垂控制的直流電壓偏差值 Du'k 相比：同時(shí)，換流站直流電流滿足： (19)代入式(18)有： 由式(19)、(20)可得，與傳統(tǒng)下垂控制策略相比，采用本文提出的自適應(yīng)下垂控制策略的MTDC 系統(tǒng)，直流電壓偏差較小。對式(17)求導(dǎo)可得，直流電壓對輸入電流的變化率為分析在不同工況下的系統(tǒng)運(yùn)行

22、特性。1） 工況1，換流站有功功率較低，直流電流 。下垂系數(shù)滿足： 此時(shí)自適應(yīng)下垂控制側(cè)重于直流電壓調(diào)節(jié)，實(shí)際直流電壓相對額定直流電壓偏差較小。2） 工況2，換流站有功功率較高，接近額定容量，直流電流。下垂系數(shù)滿足： 此時(shí)自適應(yīng)下垂控制側(cè)重于功率分配以避免MMC 換流站功率超限或橋臂電流過流，功率分配特性較好。由上述分析可得，本文提出的自適應(yīng)下垂控制策略，能夠減小傳輸功率變化造成的直流電壓偏差，同時(shí)在不增加通訊的情況下適用于各種工況并提高系統(tǒng)運(yùn)行特性?？刂破髟O(shè)計(jì)如圖7 所示。自適應(yīng)下垂控制檢測換流站當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，通過功率影響因子對下垂系數(shù)實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)V-I 特性曲線的閉環(huán)控制。其中外環(huán)采用自

23、適應(yīng)下垂控制，內(nèi)環(huán)采用傳統(tǒng)dq 軸電流解耦控制?？刂仆猸h(huán)根據(jù)測量本地直流電壓和直流電流，在自適應(yīng)下垂控制作用下計(jì)算相應(yīng)的d 軸電流參考值；根據(jù)無功功率測量值Q 和參考值，在PI 調(diào)節(jié)器作用下計(jì)算相應(yīng)的q 軸電流參考值。在電流內(nèi)環(huán)作用下，生成MMC 三相參考電壓、，經(jīng)過均壓和調(diào)制環(huán)節(jié)，產(chǎn)生換流器中開關(guān)器件IGBT 觸發(fā)脈沖。圖7中，、分別為直流電流和直流電壓；、分別為交流電網(wǎng)三相電流和三相電壓；q 為鎖相環(huán)(phase lock loop，PLL)輸出的相位角；交流電網(wǎng)三相電壓 和三相電流 分別進(jìn)行dq 變換后得到、。圖10 MMC 換流站自適應(yīng)下垂控制策略4、 總結(jié) 本文分析了MMC-MTDC

24、 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了多端系統(tǒng)在各種典型直流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎拢捎孟麓箍刂扑惴ǖ墓?jié)點(diǎn)直流電壓和電流(功率)的關(guān)系解析式。直流電壓控制是MTDC 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一，系統(tǒng)電壓質(zhì)量與下垂控制參數(shù)的選擇密切相關(guān)。分析下垂控制約束條件，當(dāng)傳輸功率較低時(shí)，系統(tǒng)側(cè)重于維持直流電壓穩(wěn)定以提高電壓質(zhì)量；當(dāng)傳輸功率較高時(shí)，系統(tǒng)側(cè)重于功率分配，避免換流站容量超限和過流。 1）傳輸功率變化時(shí)，直流電壓質(zhì)量較高。在相同的最大直流電壓偏差限制條件下(不超過額定電壓)，自適應(yīng)下垂控制的直流電壓偏差較小。 2）控制器參數(shù)設(shè)計(jì)簡化。只需設(shè)定每個(gè)換流站的直流電壓偏差上下限，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，尤其適用于大規(guī)模MTDC 系

25、統(tǒng)。 3）無需上層控制器與換流站的高速通訊，有利于提高M(jìn)TDC 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。5、 感謝 首先感謝任課老師對我仿真的指導(dǎo)與幫助，然后感謝我的導(dǎo)師對我的指導(dǎo)與關(guān)懷，還要感謝在這門課程學(xué)習(xí)過程中給過我無私幫助的其他同學(xué)。 這篇報(bào)告是我對新型輸電這門課學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，通過對這門課的學(xué)習(xí)，我獲益良多，不僅學(xué)習(xí)到了與專業(yè)，研究生研究課題相關(guān)的知識(shí)，還鍛煉了對知識(shí)檢索，整理的能力。老師的教課方式輕松，上課能全面了解新型輸電這門課；課后布置講課PPT很用心，會(huì)對每個(gè)同學(xué)的選題進(jìn)行指導(dǎo)，課上講完P(guān)PT還會(huì)進(jìn)行提問，對于最后結(jié)課報(bào)告的內(nèi)容給出專業(yè)的意見。對于結(jié)課作業(yè)也是需要先給老師初期審查，經(jīng)過修改，最后完成作業(yè)。總之，老師是一位嚴(yán)肅，認(rèn)真，對學(xué)生學(xué)習(xí)很負(fù)責(zé)的老師。 通過課上以及課下讓我全面了解新型輸電系統(tǒng)的內(nèi)容，針對自己感興趣和不懂的知識(shí)，在課后通過查閱文獻(xiàn)資料，最終選擇講解為的內(nèi)容為多端柔性直流輸電(VSCHVD)系統(tǒng)直流電壓偏差斜率控制，經(jīng)過幾次修改，最終由我做講解的PPT,雖然前期PPT的內(nèi)容主要是直流電壓偏差斜率控制的內(nèi)容。但我選擇了多端柔性直流系統(tǒng)電壓下垂控制這方面來寫，主要是因?yàn)?/p>