论文部分内容阅读
电网换相高压直流输电(Line Commutated Converter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)采用半控型器件晶闸管作为开关元件,近年来得到广泛应用,技术趋于成熟。然而,LCC-HVDC逆变侧存在换相失败的风险并且在多馈入直流系统中多回直流线路有同时换相失败的风险。而模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的换流元件为全控型器件,没有换相失败问题。然而采用MMC的直流输电系统相比于同等电压和容量等级的电网换相高压直流输电系统,存在损耗大、设备成本高等不足之处。整流侧为LCHVDC的各自优势,具有较为广阔的工程应用前景。对其进行小信号稳定性分析C、逆变侧为MMC的LCC-MMC型混合直流输电系结合了 LCC-HVDC和MMC-,将具有很好的理论价值和工程意义。首先,为了给本文研究提供理论分析基础,建立了 LCC-MMC型混合直流输电系统的小信号模型。该模型涵盖交流系统、LCC换流站、直流系统、MMC换流站和控制系统。其中,LCC换流站采用定直流电流控制以及锁相环;MMC换流站采用电流矢量控制、锁相环以及环流抑制控制。并利用PSCAD/EMTDC仿真模型进行小信号模型验证。然后,基于所建立的LCC-MMC型混合直流输电系统的小信号模型,采用特征根方法,分析混合直流输电系统的振荡模式,辨别影响系统稳定性的弱阻尼模态,通过参与因子分析法锁定影响弱阻尼模态的主要因素。基于根轨迹方法研究了主电路参数和控制器参数对混合直流输电系统的小信号稳定性的影响,得到系统参数的稳定运行范围。最后,针对在弱受端交流系统场景下LCC-MMC型混合直流输电系统容易发生的小信号失稳现象,提出了一种简单有效的附加控制策略,来改善联接弱受端交流电网的混合直流输电系统的小信号稳定性,并分析了所提附加控制策略对混合直流输电系统小信号稳定性和动态特性的影响。