不平衡电网电压下柔性直流输电系统功率滑模补偿策略

作者：刘子文; 苗世洪; 范志华; 魏德华; 涂青宇

来源：电工技术学报, 2018, 33(14): 3296-3305.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.170655

• 不平衡电网电压
• 柔性直流
• 2倍频波动
• 电流/电压因素分量
• 滑模变结构控制

针对柔性直流(VSC-HVDC)输电系统在交流电网电压不平衡情况下,功率产生2倍频波动分量的问题,首先通过分析不平衡电网电压下VSC换流器的数学模型,将引起系统2倍频功率波动的因素归结为电流因素分量和电压因素分量,推导并建立了不平衡电网电压下以系统2倍频功率为状态变量的控制方程;进而基于该控制方程提出了一种VSC-HVDC功率滑模变结构补偿策略,以同时抑制电流因素和电压因素引起的功率波动,以及VSC换流器输出电流的畸变,并提高了变工况状态下系统的动态响应性能。将该补偿策略引入到VSC-HVDC原有矢量控制环节中,当交流电网电压不平衡时,该控制策略能够单独对其中的2倍频分量进行有效控制,可以在不影响正常状态运行的同时又能抑制2倍频功率波动分量。通过在PSCAD/EMTDC中搭建两端VSC-HVDC仿真模型,证明了该策略抑制不平衡电网电压下系统2倍频功率和平衡交流侧电流的有效性。

• 单位
  强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学; 电子工程学院