风电场交直流混合输电中的VSC HVDC控制策略研究
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,特别针对风电场侧和电网侧的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:
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独立无功功率控制,无需额外设备;
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动态响应快,提供四象限运行;
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支持功率流的快速逆转。
3. 控制策略创新点:
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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母线电压和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;
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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;
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为提高系统阻尼特性,使用高通滤波器减少系统谐振;
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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:
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风电:利用风力发电机组将风能转为电能;
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系统稳定性:系统在各种运行条件下保持同步运行的能力;
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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;
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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。