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风电场交直流混合输电中的VSC HVDC控制策略研究

上传者: 2024-10-26 02:45:04上传 PDF文件 399.26KB 热度 3次

该部分内容讨论的是在风电场交直流混合输电并网系统中,采用电压源换流器高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)技术,特别针对风电场侧电网侧VSC提出了新的控制策略,以增强整个输电系统的性能。

1.交直流混合输电系统

交直流混合输电系统结合了交流输电(AC)和直流输电(DC)技术,能够取长补短,实现更高效、更稳定的电力传输。此模式适用于风电场并网系统,有效应对风电波动性和不确定性,并优化输电网络的性能。

2. VSC-HVDC技术

VSC-HVDC基于电压源换流器,相比传统电流源换流器(CSC)HVDC技术,具备以下优势:

  • 独立无功功率控制,无需额外设备;

  • 动态响应快,提供四象限运行;

  • 支持功率流的快速逆转。

3. 控制策略创新点

  • 针对风电场侧VSC,提出新的交流电压与负载角控制方法,通过调整风电场AC母线电压VSC输出电压的负载角,实现恒定有功功率控制,适应模式变化;

  • VSC-HVDC传输模式下,通过自动调节风电场AC母线电压幅值和频率,同步传输风能波动;

  • 为提高系统阻尼特性,使用高通滤波器减少系统谐振;

  • 网侧VSC采用新的直流矢量控制方法,将直流电压调至参考值。

4. 系统建模与仿真

通过PSCAD/EMTDC软件对连接笼型感应发电机(SCIG)和双馈感应发电机(DFIG)的风电场交直流混合输电系统进行建模和仿真。仿真结果验证了所提控制方法的有效性和可行性。

5. 关键词解释

  • 风电:利用风力发电机组将风能转为电能;

  • 系统稳定性:系统在各种运行条件下保持同步运行的能力;

  • 高压直流输电(HVDC):采用高压直流电进行长距离电能传输的技术;

  • 控制策略:一系列方法,用于风电场并网系统的生产和传输管理。

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