基于线性二次型最优控制的多端直流最优功率调制方案

作者：汤吉鸿; 章德; 丛凡超^*; 田国梁; 吴贵烘; 李宇骏; 禹海峰

来源：电力建设, 2020, 41(08): 32-39.

• 多端直流系统
• 线性二次型最优控制
• 暂态稳定性
• 电压源型换流器
• 功率调制

随着低惯量的新能源发电和直流输电在电网中的渗透率不断增大,系统的有效惯量水平大幅度降低,因此,基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的多端直流(multi-terminal direct current,MTDC)系统接入电网后的暂态功角稳定性问题显得尤为突出。为解决MTDC系统接入后构成的交直流混联系统因有效惯量降低、有效阻尼下降而产生的系统功角稳定性问题,提出一种基于线性二次型最优控制的MTDC系统最优功率调制方案。首先,通过在稳定平衡点附近对MTDC模型进行线性化处理,进而得到交直流混联系统的线性化模型。然后,基于所建立的线性化模型,采用基于线性二次型的最优控制理论,以同步发电机间的转速偏差最小为控制目标,得到MTDC系统的最优功率控制器设计方案。最后,基于3机9节点的交直流混联系统进行仿真分析,验证了所提最优控制方案在系统受扰后可有效抑制系统的第一摇摆并且使同步发电机间的功角差快速恢复,提高了交直流混联系统的暂态稳定性。

• 单位
  西安交通大学; 国网湖南省电力有限公司