适用于新能源并网的VSC-MTDC系统协调控制策略

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2018.11.009

电力建设 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (11): 69-76.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2018.11.009

适用于新能源并网的VSC-MTDC系统协调控制策略

刘英培1，解赛1，梁海平1，王正平2，邢志坤2，郑连跃3

1.华北电力大学电气与电子工程学院，河北省保定市 071003；2. 国网沧州供电分公司，河北省沧州市 061001；3. 国网海兴供电分公司，河北省沧州市 061200

出版日期:2018-11-01
作者简介:刘英培（1982），女，博士，副教授，主要从事新能源发电与并网技术、柔性直流输电等方面的研究工作；解赛（1992），男，硕士研究生，主要从事柔性直流输电等方面的研究工作。梁海平（1979），男，博士，讲师，主要从事新能源发电与并网技术、电力系统安全防御与恢复控制等方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金项目（51607069）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2016MS88，2017MS091）；国家电网公司科技项目（SGHECZ00FCJS1700493，SGHECZ00FCJS1700519）

Coordinated Control Strategy of VSC-MTDC System Suitable for Gird Integration of New Energy

LIU Yingpei1， XIE Sai1， LIANG Haiping1， WANG Zhengping2， XING Zhikun2， ZHENG Lianyue3

1.School of Electrical and Electronic Engineering， North China Electric Power University， Baoding 071003， Hebei Province， China；2. State Grid Cangzhou Electric Power Supply Company， Cangzhou 061001， Hebei Province， China；3. State Grid Haixing Electric Power Supply Company， Cangzhou 061200， Hebei Province， China

Online:2018-11-01
Supported by:
This work is supported by National Natural Science Foundation of China （No.51607069）；Fundamental Research Funds for the Central Universities （No. 2016MS88，No. 2017MS091）；Science and Technology Project of State Grid Corporation of China （No. SGHECZ00FCJS1700493，No. SGHECZ00FCJS1700519）.

摘要/Abstract

摘要： 针对新能源并网的多端柔性直流（voltage source converter multi-terminal direct current，VSC-MTDC）输电系统中各换流站之间功率协调控制的问题，提出一种适用于新能源并网的VSC-MTDC系统协调控制策略。该策略将主从控制与下垂控制相结合，通过多个换流站分担采用定直流电压控制的主换流站有功功率的方式，使主换流站不易达到满载，协调了多个换流站的有功功率容量，尤其适用于新能源并网时出力的频繁性与间歇性变化；当主换流站满载或退出运行时，其余不平衡功率由采用自适应下垂控制的换流站承担，自适应下垂控制根据换流站的功率裕度将系统中的不平衡功率进行合理分配。考虑多个换流站间直流电压存在误差，通过对直流电压极限值进行调节，可以最大限度地利用换流站的有功功率容量，维持直流电压稳定。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词: 新能源并网, 多端柔性直流输电（VSC-MTDC）, 自适应下垂控制, 功率裕度, 换流站的直流电压极限值调节

Abstract: In view of the problem of power coordinated control among the converter stations in the voltage source converter multi-terminal direct current （VSC-MTDC） system with new energy connected to the grid， a coordinated control strategy for VSC-MTDC system is proposed. The strategy combines master-slave control with droop control. Firstly， the active power of the main converter station with constant direct current （DC） voltage is shared by several converter stations， which makes it difficult for the main converter station to reach full load. It coordinates the active power capacity of several converter stations， especially for the frequent and intermittent changes of power output when new energy is connected to the grid. When the main converter station is full load or exit operation， the rest of the unbalanced power is borne by the converter stations with adaptive droop control. Adaptive droop control is based on the power margin of the converter stations to distribute the unbalanced power in the system， making it difficult for the converter stations to reach full load. The error of DC voltage between several converter stations is considered. By adjusting the DC voltage limit values， the active power capacity of the converter stations can be used as much as possible， and the DC voltage stability can be maintained. Simulation results verify the feasibility and effectiveness of the proposed control strategy.

Key words: gird integration of new energy, voltage source converter multi-terminal direct current （VSC-MTDC）, adaptive droop control, power margin, adjust direct current voltage limit values of , converter stations

中图分类号:

TM 721

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.

LIU Yingpei， XIE Sai， LIANG Haiping， WANG Zhengping， XING Zhikun， ZHENG Lianyue. Coordinated Control Strategy of VSC-MTDC System Suitable for Gird Integration of New Energy[J]. Electric Power Construction, 2018, 39(11): 69-76.

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