受端多端的混合直流系統(tǒng)輸送風(fēng)電的控制策略研究

葛廷利，寧博揚(yáng)，陳金輝

?

受端多端的混合直流系統(tǒng)輸送風(fēng)電的控制策略研究

葛廷利，寧博揚(yáng)，陳金輝

(國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心，河北 保定 071051)

目前大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)均采用風(fēng)火打捆直流孤島外送的輸送方式，而對(duì)于沒(méi)有風(fēng)火打捆條件的風(fēng)場(chǎng)，特別是海上風(fēng)電場(chǎng)，采用風(fēng)火打捆方式輸送風(fēng)電將會(huì)大大增加投資，甚至是不可行的?？紤]到晶閘管器件在整流側(cè)的優(yōu)點(diǎn)以及在逆變側(cè)容易發(fā)生換相失敗故障，結(jié)合IGBT的全控特性，提出了受端多端的混合直流系統(tǒng)輸送風(fēng)電的控制策略。該策略整流側(cè)采用傳統(tǒng)直流器件，逆變側(cè)采用VSC器件，根據(jù)兩者之間的特性，給出了拓?fù)鋱D和控制流程圖，提出了主從控制方式。該策略既充分利用了整流側(cè)傳統(tǒng)器件的容量，也利用了VSC的可控特性，從而實(shí)現(xiàn)將波動(dòng)的風(fēng)電輸送至負(fù)荷中心。某實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模數(shù)據(jù)搭建了仿真模型，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證所提策略的有效性。

多端直流；主從控制；風(fēng)力發(fā)電；混合直流；柔性直流

0 引言

隨著新能源的迅速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電已成為當(dāng)下學(xué)者的研究重點(diǎn)[1-3]。通?？拷?fù)荷中心并且規(guī)模小的風(fēng)電場(chǎng)采取就地消納措施，直接并入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。遠(yuǎn)離負(fù)荷中心并且風(fēng)電可開(kāi)采量大的風(fēng)電場(chǎng)，則需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，包括交流輸電網(wǎng)和直流輸電網(wǎng)。對(duì)于超遠(yuǎn)距離的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)，通常采用直流輸電方式，例如我國(guó)已建成投入運(yùn)行的哈密-鄭州直流線路[4-7]。

風(fēng)電場(chǎng)的功率具有隨機(jī)性，因此風(fēng)電場(chǎng)側(cè)配比相應(yīng)比例的火電廠打捆輸送已成為成熟的方案。但對(duì)于遠(yuǎn)離煤礦基地的風(fēng)電場(chǎng)，此方案無(wú)疑增加了投資[8-9]。目前針對(duì)遠(yuǎn)離煤礦基地的風(fēng)電場(chǎng)以及海上風(fēng)電場(chǎng)的輸送方案正在成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)[10]。采用常規(guī)器件的直流逆變側(cè)容易發(fā)生換相失敗故障；采用可關(guān)斷全控性器件的柔性直流受制于其容量和耐壓水平，并不適合輸送大規(guī)模的風(fēng)電。有學(xué)者提出了混合直流方案，整流側(cè)采用半控性器件的傳統(tǒng)直流，逆變側(cè)采用VSC，并給出了拓?fù)鋱D和控制策略[11-14]。此方案由于逆變側(cè)只有一條VSC，因此會(huì)限制輸送容量。基于以上問(wèn)題，本文提出了受端多端的混合直流系統(tǒng)輸送風(fēng)電的控制策略。

考慮到以上問(wèn)題，本文提出了一種受端多端的混合直流系統(tǒng)輸送方案分析。在本方案中，送端系統(tǒng)采用傳統(tǒng)直流換流器，提供足夠的輸電容量和電壓等級(jí)；受端的逆變器則采用多個(gè)柔性直流并聯(lián)。此方案受端的多個(gè)柔性直流逆變器既可以作為分流通道，又可以利用柔性直流的可控性。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 受端多端混合直流系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖1中送端系統(tǒng)中的送端常規(guī)電源僅作為系統(tǒng)啟動(dòng)，不作為配比風(fēng)電功率波動(dòng)。受端換流站可以由多條VSC并聯(lián)分流，此時(shí)需要有且只有一條VSC作為電壓參考點(diǎn)，其他VSC采用定功率控制。

1 受端多端系統(tǒng)的控制策略分析

采用混合多端直流輸送風(fēng)電，送端輸出的功率不再是以往火電等常規(guī)機(jī)組輸出的功率，而僅僅是風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電?；旌隙喽酥绷飨到y(tǒng)的拓?fù)鋱D如圖1所示。為有效的闡述，本文將受端三端進(jìn)行簡(jiǎn)單的編號(hào)：編號(hào)1，編號(hào)2，編號(hào)3。

1.1 多端控制策略

將受端多端通道進(jìn)行分類(lèi)，選出電壓通道和功率通道。圖2為某風(fēng)電場(chǎng)典型日功率示意圖。

圖2 某風(fēng)電場(chǎng)典型日功率示意圖

所謂電壓通道，是指在受端直流側(cè)提供電壓支撐的通道，該通道的逆變器需要采用定電壓控制，控制受端直流側(cè)電壓不變；由于電壓通道需要保證受端側(cè)直流電壓不變，因此有且只有一個(gè)電壓通道，否則會(huì)導(dǎo)致受端直流側(cè)的電壓不固定，各通道之間具有較大的環(huán)流。功率通道是指：除了電壓通道以外的通道，該類(lèi)通道所承擔(dān)的功能為輸送固定的功率，可以有多個(gè)。通道功能的選擇通過(guò)控制方式甄別，電壓通道的控制方式為定直流電壓控制；功率通道的控制方式為定功率控制方式。

圖2所示的風(fēng)電少發(fā)時(shí)段和大發(fā)時(shí)段，根據(jù)一天內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)功率的大小來(lái)定。由于風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速具有一定的周期性、季節(jié)性等因素，因此可以根據(jù)某風(fēng)電場(chǎng)的歷史風(fēng)速、風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模等找出該風(fēng)電場(chǎng)的少發(fā)時(shí)段和大發(fā)時(shí)段。

不論是在風(fēng)電少發(fā)時(shí)段或者大發(fā)時(shí)段，均將風(fēng)電場(chǎng)的功率分為兩部分。第一部分為電壓通道的輸送容量，以該時(shí)段的風(fēng)電場(chǎng)最大出力和最小出力之差來(lái)定；但是該容量要小于電壓通道的最大輸出容量，編號(hào)1的逆變器定為電壓通道。第二部分為功率通道的輸送容量，此部分功率為一定值功率，由功率通道均分該部分功率，編號(hào)2、3作為功率通道。

1.2 平抑風(fēng)電波動(dòng)的策略

從圖中可以看出，在少發(fā)時(shí)段，每個(gè)功率通道輸送的容量均小于該通道的額定輸出容量，但輸出值為一定值，故采用定功率控制，可直接輸送至受端網(wǎng)絡(luò)，其電能質(zhì)量也較好。而電壓通道編號(hào)1輸出的功率則是波動(dòng)值，隨風(fēng)速的變化波動(dòng)；若直接將編號(hào)1接入受端網(wǎng)絡(luò)，則對(duì)受端交流系統(tǒng)產(chǎn)生電壓和頻率的波動(dòng)。因此該通道的電能質(zhì)量較差，對(duì)受端網(wǎng)絡(luò)的影響較大。

為消除電壓通道電能質(zhì)量較差的影響，建議該通道的落點(diǎn)位于受端交流系統(tǒng)調(diào)頻特性較好的火電機(jī)組旁。理由如下：風(fēng)電場(chǎng)的輸出的功率具有一定的波動(dòng)性，因此若想利用風(fēng)電場(chǎng)輸出的功率，則必然需要配備一定的火電機(jī)組平抑風(fēng)電場(chǎng)的功率波動(dòng)?；痣姍C(jī)組的落點(diǎn)可以選擇送端孤島系統(tǒng)，采用風(fēng)火打捆外送?；痣姍C(jī)組也可以落在受端系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)輸送波動(dòng)的風(fēng)電功率至負(fù)荷中心，即受端系統(tǒng)的電壓通道輸送的功率。此時(shí)負(fù)荷中心的頻率會(huì)有波動(dòng)，而系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)頻機(jī)組平抑此波動(dòng)。因此電壓通道的落點(diǎn)放在調(diào)頻特性較好的火電機(jī)組旁，可以利用快速調(diào)節(jié)火電機(jī)組的出力，平抑風(fēng)電場(chǎng)的功率波動(dòng)，提高電能質(zhì)量。

因此本文提出的控制策略，實(shí)際是利用受端交流系統(tǒng)已經(jīng)建成的火電機(jī)組平抑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)。相較在送端孤島系統(tǒng)新建火電等常規(guī)機(jī)組，此方案無(wú)疑具有很好的經(jīng)濟(jì)性。

目前國(guó)內(nèi)外受制于多條VSC之間的問(wèn)題主要集中在：1) 多條VSC的拓?fù)溥B接(并聯(lián)或者多端)；2) 各VSC輸送的容量不同導(dǎo)致的環(huán)流問(wèn)題；3) VSC側(cè)的電壓支撐問(wèn)題。問(wèn)題1)上文已經(jīng)給出了一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。問(wèn)題3)則會(huì)隨著VSC器件在容量、耐壓上進(jìn)一步發(fā)展，得到更好的解決。針對(duì)問(wèn)題2)，本文VSC側(cè)采用主從主從控制方式。該控制方式可以解決各VSC通道的輸送容量，雖無(wú)法完全消除環(huán)流，但可以將環(huán)流引起的電壓、功率控制在可控范圍之內(nèi)。

2 主從控制方式

以圖1中的三端多通道為例，設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制方式。多端直流常用的控制方式包括電壓下降控制方式和主從控制方式。本文采用主從控制方式。

采用主從式控制方法的多端系統(tǒng)，通常需要設(shè)置上層控制器。上層控制器采集到各換流器的電流值(或功率值)并計(jì)算出這些數(shù)值的代數(shù)和，然后根據(jù)特定的控制要求或優(yōu)化方案按一定的比例分配給各換流器(包括主換流器)作為運(yùn)行參考設(shè)定值。

采用該運(yùn)行方式必須具有上層控制器并具備一定的通信能力。對(duì)于多換流器系統(tǒng)而言，為了保持系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行，需要上層控制器的快速協(xié)調(diào)控制，但對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)，高速通信要求往往難以達(dá)到要求。因此必需采用高速本地控制。如果滿足高速通信要求，可采用統(tǒng)一控制方式。若只滿足相對(duì)緩慢的通信，則宜采用裕度控制方式。

送端輸送風(fēng)電場(chǎng)功率時(shí)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)功率特性，僅由送端系統(tǒng)發(fā)送每天內(nèi)的風(fēng)電少發(fā)時(shí)段和大發(fā)時(shí)段，以及對(duì)應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)功率水平即可。因此不需要頻繁的兩端通信。此時(shí)由上層控制器控制本側(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行即可。本文采取的主從控制方式中的統(tǒng)一控制方式。圖3所示為上層控制器的示意圖。

圖3 上層控制器邏輯圖

功率通道功率定值變換：

即使受端系統(tǒng)處于風(fēng)電少發(fā)階段或者風(fēng)電多發(fā)階段，電壓通道輸出的容量仍然可能超出該通道的最大輸出功率值。因此主控制器需要改變功率通道的輸出功率定值。其邏輯圖如圖4所示。

圖4 主控制器的邏輯圖

圖4中，f1、f2、f3分別對(duì)應(yīng)編號(hào)1、2、3的三個(gè)功率通道的檢測(cè)電流，編號(hào)1對(duì)應(yīng)電壓通道，編號(hào)2、3對(duì)應(yīng)功率通道。1、2、3為一常數(shù)，對(duì)電流處理。為確保每個(gè)通道輸出的功率不超過(guò)允許容量，2、3功率通道的電流需要限幅環(huán)節(jié)，電壓通道1的電流則需要進(jìn)行比較處理。圖中電流處理模塊即為解決該問(wèn)題。

(2)

(4)

式中：fmax1為電壓通道允許輸出容量對(duì)應(yīng)的電流值；f1為電壓通道的電流監(jiān)測(cè)值；￠f1為電壓通道運(yùn)行電流上限值；同理￠￠f1為電壓通道運(yùn)行電流下限值；m為電流上限調(diào)整比較值；f為電流下限調(diào)整比較值。

式(1)、式(2)給出了電流上限、下限調(diào)整比較值。當(dāng)電壓通道的電流檢測(cè)值f1接近該通道輸送功率的上下限值時(shí)，此時(shí)需要改變功率通道2、3的電流定值。式(3)、式(4)給出了電流通道2、3電流定值的改變方案。

3 算例分析

為驗(yàn)證所提出策略的有效性，為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的控制器的有效性，對(duì)圖1中采用分散接線方式的三端輸電系統(tǒng)進(jìn)行仿真。利用Matlab/Simulink搭建了模型。模型參數(shù)如下。

送端系統(tǒng)：送端交流側(cè)出口電壓為6.5 kV，升壓至220 kV匯流至換流站，額定頻率為1 000 MW，直流線路額定電壓為500 kV，直流傳輸線路長(zhǎng)750 km。

逆變側(cè)系統(tǒng)：主要包括兩個(gè)換流站，編號(hào)1和2。1號(hào)換流站設(shè)為電壓通道，2號(hào)換流站設(shè)為電流通道，連接至負(fù)荷中心。系統(tǒng)初始穩(wěn)態(tài)工作參數(shù)：換流器的直流電壓參考值為500 kV，功率參考值為500 MW。

3.1 送端通道特性分析

圖5為送端整流側(cè)的參數(shù)圖。此換流站輸送變化的風(fēng)電功率。圖中d為該站的實(shí)際運(yùn)行的電流值；dref為給定風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的電流值；d1為送端直流電壓；d2為逆變側(cè)電壓值；為dc送端輸送的直流功率。

圖5 送端參數(shù)圖

從圖5中可以看出，直流運(yùn)行電流d隨著給定的風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)電流值dref波動(dòng)，幾乎吻合；送端直流運(yùn)行電壓d1與逆變側(cè)的運(yùn)行電壓基本一致；輸送一波動(dòng)的風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)。與前文所分析的該通道輸送變化的功率相吻合。

3.2 功率通道特性分析

圖6為1號(hào)換流站電壓通道的參數(shù)圖。本換流站逆變側(cè)采用定電壓控制。圖中d為電壓通道的直流電流值；dref為定電壓控制的電壓定值；dc為實(shí)際運(yùn)行中的電壓值；dc為流經(jīng)通道的直流功率。

從圖6可以看出，該通道電流為一波動(dòng)值，輸送波動(dòng)的功率。系統(tǒng)側(cè)運(yùn)行電壓dc基本控制在定值dref附近，但并不完全吻合，而是隨著電流的波動(dòng)而上下波動(dòng)。與前文分析的該通道輸送變化的功率相吻合。

電壓通道直流運(yùn)行電壓變化分析：1號(hào)換流站采用定電壓控制，理論上其運(yùn)行的電壓應(yīng)該為電壓定值，并保持不變。但從上述結(jié)果可以看出，其電壓為波動(dòng)值。由于逆變側(cè)1號(hào)與2號(hào)換流站并聯(lián)運(yùn)行，并且兩個(gè)換流站通道輸送的功率可能會(huì)不同，即直流電流值不同，因此會(huì)在兩個(gè)換流站之間產(chǎn)生一個(gè)環(huán)流。該環(huán)流導(dǎo)致了兩個(gè)換流站之間的電壓會(huì)有壓差，因此電壓會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，造成此現(xiàn)象。

3.3 功率通道特性分析

圖7為2號(hào)換流站功率通道的參數(shù)圖。本換流站逆變側(cè)采用定電流控制。圖中dref為定電流控制的電流整定值；d為該通道實(shí)際運(yùn)行的電流值；dc為實(shí)際運(yùn)行中的電壓值；dc為流經(jīng)通道的直流功率。

圖7 功率通道參數(shù)圖

從圖7可以看出，該通道電流值與定值基本吻合，但不完全一樣，其波動(dòng)幅度比電壓通道的電流波動(dòng)值小。系統(tǒng)側(cè)運(yùn)行電壓dc與電壓通道的運(yùn)行電壓一致。輸送的功率在定值上下波動(dòng)，可以看作是基本穩(wěn)定的功率。與前文分析的該通道輸送變化的功率相吻合。

功率通道直流運(yùn)行電流變化分析：2號(hào)換流站采用定電流控制，理論上其運(yùn)行的電流應(yīng)該為電流定值，并保持不變。但從上述結(jié)果可以看出，其電流為波動(dòng)值。同理，由于1號(hào)與2號(hào)換流站之間環(huán)流的存在，并且在此過(guò)程中直流電壓也不是一個(gè)定值，因此輸送的功率也不可能為固定值。該通道的電流變化由于環(huán)流引起，而非由于送端風(fēng)電場(chǎng)功率的波動(dòng)導(dǎo)致。但從圖中可以看出，電壓通道的直流電壓波動(dòng)，但基本穩(wěn)定在定值附近；電壓通道的電流值比功率通道的電流值波動(dòng)較大。風(fēng)電場(chǎng)的波動(dòng)功率主要由電壓通道輸出，功率通道起到功率平衡的目的。

4 結(jié)論

本文首先提出混合多端系統(tǒng)的拓?fù)鋱D，并分析了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的控制策略以及對(duì)應(yīng)的控制方式。該控制策略將受端多個(gè)VSC分為電壓通道(有且僅有1條)和功率通道。多個(gè)VSC通道之間采用主從控制方式，協(xié)調(diào)不同通道之間的電壓、功率平衡問(wèn)題。針對(duì)本章節(jié)提出的控制策略和控制方式，采用Matlab/Simulink搭建模型，仿真分析結(jié)果。通過(guò)結(jié)果的分析，驗(yàn)證了混合多端直流輸送風(fēng)電的可行性。

[1] 趙慶波. 國(guó)家電網(wǎng)促進(jìn)清潔能源發(fā)展[J]. 電力技術(shù)經(jīng)濟(jì), 2009, 21(5): 1-4.

ZHAO Qingbo. State Grid contributes to the development of clean energy[J]. Electric Power Technologic Economics, 2009, 21(5): 1-4.

[2] 張麗英, 葉廷路, 辛耀中, 等. 大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的相關(guān)問(wèn)題及措施[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2010, 30(25): 1-9.

ZHANG Liying, YE Tinglu, XIN Yaozhong, et al. Problems and measures of power grid accommodating large scale wind power[J]. Proceedings of the CSEE, 2010, 30(25): 1-9.

[3] 張川, 楊雷, 牛童陽(yáng), 等. 平抑風(fēng)電出力波動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)比較及分析[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2015, 43(7): 149-154.

ZHANG Chuan, YANG Lei, NIU Tongyang, et al. Comparison and analysis of energy storage technology to balance fluctuation of wind power output[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(7): 149-154.

[4] 劉暢, 吳浩, 高長(zhǎng)征, 等. 風(fēng)電消納能力分析方法的研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2014, 42(4): 61-67.

LIU Chang, WU Hao, GAO Changzheng, et al. Study on analysis method of accommodated capacity for wind power[J]. Power System Protection and Control, 2014, 42(4): 61-67.

[5] 丁茂生, 王輝, 舒兵成, 等. 含風(fēng)電場(chǎng)的多直流送出電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真建模[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2015, 43(23): 63-70.

DING Maosheng, WANG Hui, SHU Bingcheng, et al. Electromagnetic transient simulation model of multi-send HVDC system with wind plants[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(23): 63-70.

[6] 關(guān)洪杰, 張鋒, 孫誼媊, 等. 哈鄭直流工程投運(yùn)初期對(duì)新疆電網(wǎng)影響分析[J]. 中國(guó)電力, 2012, 45(12): 48-51.

GUAN Hongjie, ZHANG Feng, SUN Yiqian, et al. Analysis on the impact of Hami-Zhengzhou ultra-high voltage DC project on the power grid[J]. Electric Power, 2012, 45(12): 48-51.

[7] 肖創(chuàng)英, 汪寧渤, 陟晶, 等. 甘肅酒泉風(fēng)電出力特性分析[J]. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化, 2010, 34(17): 64-68.

XIAO Chuangying, WANG Ningbo, ZHI Jing, et al. Power characteristics of Jiuquan wind power base[J]. Automation of Electric Power Systems, 2010, 34(17): 64-68.

[8] 邊曉燕, 耿艷, 李學(xué)武, 等. 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定性分析與改善[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2015, 43(20): 1-7.

BIAN Xiaoyan, GENG Yan, LI Xuewu, et al. Probabilistic small-signal stability analysis and improvement of power system with wind farm integration[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43(20): 1-7.

[9] 邵瑤, 湯涌. 多饋入交直流混合電力系統(tǒng)研究綜述[J].電網(wǎng)技術(shù), 2009, 33(17): 24-31.

SHAO Yao, TANG Yong. Research survey on multi-infeed AC/DC hybrid power systems[J]. Power System Technology, 2009, 33(17): 24-31.

[10] 鮑潔秋, 夢(mèng)垂懿. VSC-HVDC系統(tǒng)在海上風(fēng)電傳輸中的應(yīng)用[J]. 沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2011, 7(1): 5-9.

BAO Jieqiu, MENG Chuiyi. Application of VSC-HVDC system on offshore wind farm[J]. Journal of Shenyang Institute of Engineering, 2011, 7(1): 5-9.

[11] 張寧, 康重慶, 周宇田, 等. 風(fēng)電與常規(guī)電源聯(lián)合外送的受端可信容量研究[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2012, 32(10): 71-80.

ZHANG Ning, KANG Chongqing, ZHOU Yutian, et al. Evaluation of receiving-end credible capacity for joint delivery of wind power and conventional electricity generation[J]. Proceedings of the CSEE, 2012, 32(10): 71-80.

[12] 陳霞, 林衛(wèi)星, 孫海順, 等. 基于多端直流輸電的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2011, 26(7): 60-67.

CHEN Xia, LIN Weixing, SUN Haishun, et al. LCC-MTDC technology for wind farms integration[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2011, 26(7): 60-67.

[13] 袁旭峰, 程時(shí)杰, 文勁宇. 基于CSC和VSC的混合多端直流輸電系統(tǒng)及其仿真[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2006, 30(20): 32-36.

YUAN Xufeng, CHENG Shijie, WEN Jinyu. Simulation study for a hybrid multi-terminal HVDC system based on VSC and CSC[J]. Automation of Electric Power Systems, 2006, 30(20): 32-36.

[14] 湯廣福, 羅湘, 魏曉光. 多端直流輸電與直流電網(wǎng)技術(shù)[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2013, 33(10): 8-19.

TANG Guangfu, LUO Xiang, WEI Xiaoguang. Multi-terminal HVDC and DC-grid technology[J]. Proceedings of the CSEE, 2013, 33(10): 8-19.

(編輯 周金梅)

Research on control strategy of received multiterminal DC system transporting mixed by the wind

GE Tingli, NING Boyang, CHEN Jinhui

(Skill Training Center, State Grid JIBEI Electric Power Company, Baoding 071051, China)

For the current large-scale wind farm, wind & fire bundled DC silos are used for delivery of transportation methods, but for no wind, fire, wind farm baling conditions, especially offshore wind farms, using wind, fire, transport bundling approach will greatly increase investment in wind power, or even feasible. Considering the advantages of thyristor rectifier device side and the inverter side commutation failure-prone fault, combined with full-controlled IGBT characteristics, this paper proposes a control strategy of received multiterminal DC system transporting mixed by the wind. The strategy uses the conventional DC rectifier device, and the inverter side uses VSC device, according to the two characteristics, the paper gives the topology and control flow chart and proposes master-slave control strategy. This strategy not only makes full use of the traditional rectifier device capacity, but also adopts the controllable characteristics of VSC, so as to realize the fluctuation of wind power delivered to the load center. A simulation model is built by using the actual size of the data of a wind farm, and the simulation results are analyzed. Simulation results verify the validity of the strategy.

multi-terminal HVDC; master-slave control; wind power system; hybrid DC; VSC

10.7667/PSPC152267

2015-12-31；

2016-05-09

葛廷利(1979-)，男，碩士，講師，研究方向?yàn)楦邏褐绷鬏旊姾惋L(fēng)力發(fā)電；E-mail: gtl153326@163.com 寧博揚(yáng)(1988-)，男，學(xué)士，培訓(xùn)師，研究方向?yàn)樾履茉床⒕W(wǎng)；E-mail: nby839@163.com 陳金輝(1980-)，男，碩士，講師， 研究方向?yàn)榛贏RM和DSP的新能源控制技術(shù)。E-mail: 515246362@qq.com