柔性直流输电系统三维度控制

作者：向往; 文劲宇^*; 张浩博; 贺永杰

来源：电网技术, 2023, 47(08): 3385-3397.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2022.0952

• 柔性直流输电
• 模块化多电平换流器
• 三维度控制
• 主动能量利用
• 故障限流
• 小信号模型

现有柔性直流输电工程均采用双闭环矢量控制，通过交流调制比生成桥臂电压调制信号。此种方式下，子模块电容电压与直流输出电压耦合，控制灵活性差。该文基于混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交直流对偶控制框架，提出了一种适用于半桥型MMC-HVDC系统的三维度控制架构，包含交直流对偶控制、子模块电容能量控制与可变最近电平调制，使得MMC子模块电容电压与直流输出电压解耦，极大提高了控制灵活性。文章首先分析了柔直常规控制的设计特点，给出了三维度控制的设计思路；然后基于三维度控制，分析了MMC的直流电压运行域、主动能量利用与直流故障限流等能力，建立了包含三维度控制的MMC小信号模型分析了其稳定性。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提控制方法的有效性。

• 单位
  华中科技大学; 强电磁工程与新技术国家重点实验室