一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2017.08.008

电力建设 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (8): 59-.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2017.08.008

一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

邓旗1,张英敏1,曾琦1,张立奎2,李志晗1

（1.四川大学电气信息学院，成都市 610065分号
2.国网江西省电力公司九江供电公司，江西省九江市332000）

出版日期:2017-08-01
作者简介:邓旗（1989），男，硕士研究生，主要从事高压直流输电、电力系统稳定与控制等方面的研究工作分号张英敏（1974），女，博士，副教授，主要从事高压直流输电、电力系统稳定与控制等方面的研究工作分号曾琦（1977），女，博士，讲师，主要从事电力系统稳定与控制、高压直流输电等方面的研究工作分号张立奎（1989），男，硕士，主要从事高压直流输电方面的研究工作分号李志晗（1994），男，硕士，主要从事高压直流输电方面的研究工作。
基金资助:

基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFB0900901）

Comprehensive Coordination Control Strategy for VSC-MTDC System

DENG Qi1，ZHANG Yingmin1，ZENG Qi1，ZHANG Likui2，LI Zhihan1

（1.School of Electrical Engineering and Information，Sichuan University，Chengdu 610065，China；2.State Grid Jiangxi Electric Power Company Jiujiang Power Supply Company，Jiujiang 332000， Jiangxi Province, China）

Online:2017-08-01
Supported by:
Project supported by National Key Research and Development Program of China（2016YFB0900901）

摘要/Abstract

摘要： 摘要：针对直流网络中功率不同程度的缺额提出了一种综合协调控制策略，在设计下垂控制运行特性曲线时综合考虑直流线路电阻上的压降和换流站的功率裕度，并在送端定有功功率换流站中增加下垂控制，避免换流站退出运行或者功率缺额过大导致直流电压失稳的情况。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了5端柔性直流输电系统模型，并进行仿真验证。所提出的综合协调控制策略在直流网络出现不平衡功率时，不仅能使直流网络中的潮流最优化，而且直流电压具有很强的刚性，同时也增加了多端柔性直流输电（voltage source converter multi-terminal direct current，VSC-MTDC）系统的运行稳定性。

关键词: 下垂控制, 协调控制, 直流电阻, 功率裕度, 潮流最优

Abstract: ABSTRACT： This paper proposes a comprehensive coordinated control strategy, which is aimed at the different degrees of unbalance power in DC network. The margin droop control strategy, which is considering both the voltage droop on DC line resistance and the power margin of converter station in the design of operating characteristic curve of droop control, is introduced in the active-power controller, to ensure the stability of DC voltage when the unbalanced power is too large or the converter station out of operation. Transient simulation and analysis by establishing a simulation model of the five-terminal flexible DC transmission system in PSCAD/EMTDC show that not only the proposed control strategy can optimize the power flow when there is a large unbalance power in the DC network, but also the DC voltage has a strong rigidity, and the stability of the VSC-MTDC （voltage source converter multi-terminal direct current） system also has been improved.

Key words: droop control, coordination control, DC resistance, power margin, optimal power flow

中图分类号:

TM 721

邓旗,张英敏,曾琦,张立奎,李志晗.

一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

[J]. 电力建设, 2017, 38(8): 59-.

DENG Qi，ZHANG Yingmin，ZENG Qi，ZHANG Likui，LI Zhihan. Comprehensive Coordination Control Strategy for VSC-MTDC System

[J]. Electric Power Construction, 2017, 38(8): 59-.

参考文献

［1］王锡凡，卫晓辉，宁联辉，等．海上风电并网与输送方案比较［J］．中国电机工程学报，2014，34（31）：5459-5466.

WANG Xifan，WEI Xiaohui，NING Lianhui，et al．Integration techniques and transmission schemes for off-shore wind farms［J］．Proceedings of the CSEE，2014，34（31）：5459-5466.

［2］陶以彬，姚良忠，李官军，等．适用于直流电网的新型直流潮流控制器［J］．电网技术，2016,40（11）：3427-3432.

TAO Yibin，YAO Liangzhong，LI Guanjun，et al．A novel DC power flow controller suitable for DC grid［J］．Power System Technology，2016，40（11）：3427-3432.

［3］汤广福，罗湘，魏晓光．多端直流输电与直流电网技术［J］．中国电机工程学报，2013,33（10）：8-17.

TANG Guangfu，LUO Xiang，WEI Xiaoguang．Multi-terminal HVDC and DC-grid technology［J］．Proceedings of the CSEE，2013，33（10）：8-17.

［4］姚良忠，吴婧，王志冰，等．未来高压直流电网发展形态分析［J］．中国电机工程学报，2014,34（34）：6007-6020.

YAO Liangzhong，WU Jing，WANG Zhibing，et al．Pattern analysis of future HVDC grid development［J］．Proceedings of the CSEE，2014，34（34）：6007-6020.

［5］孙栩，曹士冬，卜广全，等．架空线柔性直流电网构建方案［J］．电网技术，2016，40（3）：678-682.

SUN Xu，CAO Shidong，BU Guangquan，et al．Construction scheme of overhead line flexible HVDC grid［J］．Power System Technology，2016，40（3）：678-682.

［6］李梅航，刘喜梅，陈朋．适用于多端柔性直流输电系统的快速电压裕度控制策略［J］．电网技术，2016,40（10）：3046-3051.

LI Meihang，LIU Ximei，CHEN Peng．Fast voltage margin control strategy for VSC-MTDC systems［J］. Power System Technology，2016，40（10）：3046-3051.

［7］孙黎霞，陈宇，宋洪刚，等．适用于VSC-MTDC的改进直流电压下垂控制策略［J］．电网技术，2016,40（4）：1037-1043.

SUN Lixia，CHEN Yu，SONG Honggang，et al．Improved voltage droop control strategy for VSC-MTDC［J］．Power System Technology，2016，40（4）：1037-1043.

［8］陈海荣，徐政．适用于VSC-MTDC系统的直流电压控制策略［J］．电力系统自动化，2006，30（19）：28-33.

CHEN Hairong，XU Zheng．A novel DC voltage strategy for VSC multi-terminal HVDC system［J］．Automation of Electric Power Systems，2006，30（19）：28-33.

［9］胡兆庆，毛承雄，陆继明．新型多端高压直流传输系统应用及其控制［J］．高电压技术，2004，30（11）：31-33.

HU Zhaoqing，MAO Chengxiong，LU Jiming．Application and control strategy of new multi-terminal HVDC system［J］．High Voltage Engineering，2004，30（11）：31-33.

［10］JUN L， JING T．Operation and control of multi-terminal HVDC transmission for offshore wind farms［J］．IEEE Transactions on Power Delivery，2011，26（4）：2596-2604.

［11］王伟，石新春，付超，等.海上多端直流输电系统协调控制研究［J］．电网技术，2014,38（1）：8-15.

WANG Wei，SHI Xinchun，FU Chao，et al．Coordinated control of multi-terminal HVDC transmission system for offshore wind farms［J］．Power System Technology，2014，38（1）：8-15.

［12］ROUZBEHI K，MIRANIAN A，CANDELA J I，et al．A generalized voltage droop strategy for control of multi-terminal DC grids［J］．IEEE Transactions on Industry Applications，2015，51（1）：607-618.

［13］阎发友，汤广福，贺之渊，等．基于MMC的多端柔性直流输电系统改进下垂控制策略［J］．中国电机工程学报，2014，34（3）：397-404.

YAN Fayou，TANG Guangfu，HE Zhiyuan，et al．An improved droop control strategy for MMC-based VSC-MTDC systems［J］．Proceedings of the CSEE，2014，34（3）：397-404.

［14］熊凌飞，韩民晓．基于组合方式的多端柔性直流输电系统控制策略［J］．电网技术，2015，39（6）：1586-1592.

XIONG Lingfei，HAN Minxiao．A novel combined control strategy for VSC-MTDC［J］．Power System Technology，2015,39（6）：1586-1592.

［15］唐庚，徐政，刘昇，等．适用于多端柔性直流输电系统的新型直流电压控制策略［J］．电力系统自动化，2013,37（15）：125-132.

TANG Geng，XU Zheng，LIU Sheng，et al．A novel DC voltage control strategy for VSC-MTDC systems［J］．Automation of Electric Power Systems，2013，37（15）：125-132.

［16］吴金龙，刘欣和，王先为，等．多端柔性直流输电系统直流电压混合控制策略［J］．电网技术，2015，39（6）：1593-1599.

WU Jinlong，LIU Xinhe，WANG Xianwei，et al．Research of DC voltage hybrid control strategy for VSC-MTDC system［J］．Power System Technology，2015，39（6）：1593-1599.

［17］曾琦，李兴源，张立奎．考虑运行损耗和功率裕度的VSC-MTDC系统改进优化下垂控制策略［J］．高电压技术，2016，42 （10）：3117-3125.

ZENG Qi，LI Xingyuan，ZHANG Likui．Improved optimization droop control strategy taking into account the network loss and available headroom for VSC-MTDC system ［J］．High Voltage Engineering，2016，42（10）：3117-3125.

［18］GAVRILUTA C，CANDELA I，LUNA A，et al．Hierarchical control of HV-MTDC systems with droop-based primary and OPF-based secondary［J］．IEEE Transactions on Smart Grid，2015，6（3）：1502-1510.

［19］朱瑞可，李兴源，吴峰.考虑功率裕度的VSC-MTDC系统改进下垂控制策略［J］. 四川大学学报，2015，47（3）：137-143.

ZHU Ruike，LI Xingyuan，WU Feng．A novel droop control strategy taking into account the available headroom VSC-MTDC system［J］. Journal of Sichuan University，2015，47（3）:137-143.

［20］朱瑞可，王渝红，李兴源，等．VSC-MTDC系统直流电压自适应斜率控制策略［J］．电力系统自动化，2015，39（4）：63-67.

ZHU Ruike，WANG Yuhong，LI Xingyuan，et al．An adaptive voltage droop control strategy for the VSC-MTDC system［J］．Automation of Electric Power Systems，2015，39（4）：63-67.

[1]	沈宝兴，林琳，董倩，唐璁，江守其，辛业春. MMC-HVDC孤岛供电系统交流故障穿越协调控制策略[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 93-99.
[2]	刘中原，王维庆，王海云，袁成玉，王亮，李永钦，丁文彬. 基于VSG技术的VSC-HVDC输电系统受端换流器控制策略[J]. 电力建设, 2019, 40(2): 100-.
[3]	孟明，朱国林，魏怡. 基于最优潮流的交直流配电网分层控制策略[J]. 电力建设, 2018, 39(8): 94-101.
[4]	田艳军, 陈波，王毅，王慧，魏石磊. DC/DC与DC/AC级联变流器阻抗协调控制策略[J]. 电力建设, 2018, 39(7): 64-73.
[5]	韩宇, 彭克，王敬华，徐丙垠，李俊格，赵曰浩. 多能协同综合能源系统协调控制关键技术研究现状与展望[J]. 电力建设, 2018, 39(12): 81-87.
[6]	刘英培，解赛，梁海平，王正平，邢志坤，郑连跃. 适用于新能源并网的VSC-MTDC系统协调控制策略[J]. 电力建设, 2018, 39(11): 69-76.
[7]	洪潮，时伯年，孙刚，张野,杨健，刘斌. 基于LCC-MMC的三端混合直流输电系统故障特性与控制保护策略[J]. 电力建设, 2017, 38(8): 73-.
[8]	邵冰冰, 韩民晓，郭抒颖，孟昭君. 多端柔性直流输电系统交流侧故障穿越功率协调控制[J]. 电力建设, 2017, 38(8): 109-.
[9]	廖秋萍，吕林，刘友波，陈彬，张逸. 主动配电网中多代理模拟技术与应用研究[J]. 电力建设, 2017, 38(2): 28-.
[10]	李龙，钱敏慧，赵大伟，王正风，刘艳章，周昶. 基于无功功率裕度分配的光伏电站静态无功/电压控制策略[J]. 电力建设, 2017, 38(10): 17-.
[11]	王宁，张建成. 基于能量协调控制的混合储能系统容量配置方法[J]. 电力建设, 2016, 37(8): 72-.
[12]	陈玉芳，周立丽. 光伏-超级电容器混合系统的建模与控制[J]. 电力建设, 2016, 37(7): 91-98.
[13]	赵涌泉，于汀，韩巍，蒲天骄，黄仁乐，穆云飞. 交直流主动配电网多无功源协调的电压控制策略[J]. 电力建设, 2016, 37(5): 34-40.
[14]	王皓界, 韩民晓, 孔启祥. 交直流混合微电网储能DC/DC及接口换流器协调控制[J]. 电力建设, 2016, 37(5): 50-56.
[15]	李秀磊，耿光飞. 考虑蓄电池空间分布的协调控制策略[J]. 电力建设, 2016, 37(11): 35-.

一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

Comprehensive Coordination Control Strategy for VSC-MTDC System

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