郭春义 赵成勇 王 晶

（华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室 北京 102206）

1 引言

随着电力系统容量的不断增加，HVDC系统将在交直流系统的互联中发挥更加重要的作用。目前，HVDC系统通过架空线或电缆在大容量、远距离直流输电中已相当成熟。但是，由于传统HVDC采用晶闸管作为换流器件，导致它存在一些内在的缺陷，因此在一定程度上限制了HVDC的应用领域，例如：

（1）传统 HVDC需要具有一定短路容量的交流系统为其提供换相支撑。当交流系统发生故障时，很可能导致 HVDC的换相失败，严重时可能迫使HVDC退出运行。

（2）传统 HVDC不能向无源网络系统供电，因此不能作为电网大停电时的黑启动电源。

20世纪90年代以后，VSC-HVDC得到了快速发展，由于它采用了全控器件，有很多优点[1-4]：可以灵活且快速地控制有功功率，动态补偿无功功率，具有四象限运行的特性，可向无源网络供电等。近年来，VSC-HVDC在国外得到了一些成功的应用，并日益受到重视[5]。但是在通常情况下VSC-HVDC的换流器损耗比HVDC高。随着开关频率的降低，VSC-HVDC的损耗下降趋势明显。西门子公司提出了一种新型的多电平VSC拓扑，并称这种技术为模块化多电平换流器（MMC），它使得子模块的开关频率大大降低，因而降低了换流器的运行损耗[6]。文献[7]中指出，随着新型拓扑结构和脉宽调制（PWM）技术的发展，VSC换流器损耗可以达到HVDC换流器损耗的1.0～1.5倍。

为了改善多馈入直流输电系统的稳定性问题，文献[8]中提出将 VSC-HVDC引入到多馈入直流输电系统中来改善整个系统的稳定性，并建立了HVDC和 VSC-HVDC双馈入系统的物理模型，而且设计了 VSC-HVDC系统的非线性控制器。……