多端柔性直流输电系统中混合运行方式分析（论文）.pdf

公用工程设计I 多 端 柔 性 直 流 输 电 系 统 中 混 合 运 行 方 式 分 析 Analysis of Hybrid Operation M ode in Multi Terminal Flexible HVDC Transmission System 张恩辉 ，马 宁 ，李海 维 (中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司，沈阳 110179) ZHANG En-hui，MA Ning，LI Hai-wei (ChinaEnergyEngineeringGroupLiaoningElectricPowerSurvey&DesignInstituteCo．Ltd．，Shenyang 110179，China) 【摘 要】柔性直流输电作为一种新型的输电系统，在电力行业中的应用越来越广泛。运用柔性直流输电系统可以发展智能化的电 网系统。提高电网的运行效率，同时，降低电网运行压力，提高供电的安全性和可靠性。 【Abstract]TheflexibleHVDC,anewtypeoftransmission system,isincreasinglyapplicatedinelectricalindustry．ByusingflexibleI-IVDC, the intelligent d system can be developed,and its operating efficiency can be improved．Moreover,the operating pressure ofthe d system canbereduced，thesafetyandreliabilityofpowersupplycanalsobeimproved． 【关键词】多端柔性直流输电系统；混合运行；仿真分析 【Keywords]multiterminalflexibleHVDCtransmissionsystem；mixedoperation；simulationanalysis 【中图分类号]TM726 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467(2Ol 7)10—0027-02 [DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．10．114 1 引 言 柔性直流输 电对我国电网的智能化建设有较大的推动 作用，不仅能保证潮流反转直流电压的极性 ，还不会发生换 相失败故障。其运行模式的选择 ，对电网系统的运行有直接 的影响。 2 多 端 柔 性 直 流 输 电 系 统 概 述 2．1 多端 柔性 直流 输 电系统 的定 义 多端柔性直流输电系统是指在同一直流网架下，含有 2 个以上的 VSC换流站的柔性直流输电系统，可以实现多电源 供电、多落点受电的目棵u。实际运行中，电网技术人员需要做 好相关运行控制工作，以保证直流输电系统运行的可靠性和 电力系统的稳定。 2．2 多端 柔性 直流 输 电系统 的运 行原理 多端柔性直流输电系统结构如图 1所示。 多端柔性直流输电系统包括换流站、直流网络和交流电 【作者简介】张恩辉(1984 )，女，辽宁沈阳人，工学硕士，从事电力 系统规划与分析研究。 网。而直流 网络的连接 方式大致分 为 3种 ：并 联、串联和 混联 (并联 直 流 网 络 与串联相互 图 1 多端柔性直流输电系统结构图 结合)，并联是常用的连接方式。 3 多 端 柔 性 直 流 输 电 系 统 中 混 合 运 行 方 式 的 控 制 分 析 多端柔性直流输电系统的灵活性较高，与两端柔性系统相 比，其经济性有了显著的提升。在对多端柔性直流输电系统混合 图 2 多端柔性直流输电系统拓扑结构 l工程建设与设计 l Construction&B~slsaForProjec 运行方式控制进行分析过程中，可以利用模块化的分析方式 。 如图 2所示 ，3个换流站按并联的方式进行连接 ，其中 MMC 1和 MMC2为送端换流设备，MMC3为受端换流设备。与 MMC1相连的是有源网络 ，与 MMC2相连的是无源网络； 、 ：、 分别为换流站的直流电阻。 3．1对 MMCI的控 制 策略 分析 MMC1是与有源网络相连的送端换流器，要保证其换流 其运行的合理 I生，需要对其运行进行有效的控制。对此，相关 技术人员可以采用定功率的控制手段 ，保证其传送功率。 3．2 对 MMC2的控制 分析 MMC2是与无源网络进行连接的换流器，在运行过程中 需要提供稳定性好、强度高的交流电源 ，保证无源网络运行的 电压值和频率。利用孤岛电压频率控制装置，将检测到的电网 电压相角与参考值进行对比，然后利用积分器得到换流器的 输出电压相角；将原有电网电压幅值与参考电压幅值进行对 比，得到换流器的输出电压幅值，最后将换流器的输出电压相 角与电压幅值变换得到相应的调制波。 3．3对 MMC3的控制 分析 MMC3作为受端换流站，需要控制直流系统的电压与功 率 ，保证二者之间的平衡与稳定。对此，我们可以采用定直流 电压控制法，控制原理如图 3所示。 电 鎏 图3 定直流电压控制法 直流电压参考值与反馈值比较后，经 PI调节器生产内 环 d轴 电流参考值。同理，无功功率参考值与反馈值比较后 ， 经 PI调节及限幅控制生成内环 q轴电流参考值 ，完成换流 站3的定电压控制。 4 多 端 柔 性 直 流 输 电 系 统 混 合 运 行 方 式 的 仿 真 验 证 上文已经对多端柔性直流输电系统的混合运行方式控制 进行了分析 ，接下来，仿真验证其控制方式的合理性及可行性 (见图4)。 28 辜 童 妻 一 ； 圭 兰 辜 堇 妻 一 a MMC1功率波形 < ll，s b MMC2功率波形 C MMC3功率波形 图 4 有功无功仿真波