新能源经柔直送出系统新型孤岛鲁棒控制

作者：张梓霖; 康忠健; 赵兵; 王姗姗^*; 王铁柱; 尹睿; 张安琪

来源：电网技术, 2022, 46(01): 111-121.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2021.0182

• 柔直换流站
• 孤岛控制
• 线性扩张状态观测器
• 稳定性分析
• 鲁棒性

新能源经柔直孤岛送出系统易受到新能源出力波动和交直流故障的干扰,传统孤岛控制下系统受扰后稳定运行点发生偏移,影响送端换流站交流电压的稳定性,严重时甚至导致系统崩溃。为此,提出一种新型孤岛鲁棒控制:首先建立送端换流站的二阶数学模型,设计三阶线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)对系统的扰动进行实时估计并前馈补偿,利用PI控制器实现并网电压的稳定控制。其次,针对所提控制系统进行收敛性及稳定性分析。最后设计故障电流抑制环节,降低故障后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的过流风险。新型孤岛控制采用前馈加反馈的复合控制策略,在提高鲁棒性的同时简化控制器结构。在PSCAD/EMTDC中搭建新能源孤岛送出的四端柔性直流输电系统,验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明:新型孤岛控制在新能源出力变化和系统交直流扰动下具有更优越的暂态响应和恢复响应。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 中国电力科学研究院有限公司; 山东大学