罗德荣，姬小豪，廖　武，宋　辉

（湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心，长沙 410082）



海上风电VSC-HVDC系统的直接功率控制

罗德荣，姬小豪，廖武，宋辉

（湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心，长沙 410082）

摘要：为了解决传统直接功率控制存在开关频率不恒定问题，该文提出了一种适用于海上风电场并网的电压源型高压直流输电系统的改进直接功率控制。该方法在推导电压源型高压直流输电系统αβ坐标系下离散化数学模型的基础上，结合虚拟磁链定向、瞬时功率理论和空间矢量脉冲宽度调制，针对电压源型高压直流输电系统设计了相关的离散化控制器。风电场侧采用定有功功率和无功功率，电网侧采用定直流电压和无功功率，实现直流电压稳定以及有功、无功功率的解耦。在Matlab/Simulink构建的离散模型基础上，对有功、无功等工况进行了仿真分析。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性，为海上风电场电压源型高压直流输电系统提供一种可行的控制方案。关键词：海上风电场；电压源型高压直流输电；直接功率控制；虚拟磁链；空间矢量脉冲宽度调制

目前随着智能电网、分布式发电和高压直流输电HVDC技术的不断发展，海上风电场柔性直流输电受到了广泛的关注和研究，它是一种电压源型变换器，以全控型器件和脉冲宽度调制PWM（pulse width modulation）技术为核心，是新一代高效、环保输电技术。国内外许多学者对这种柔性直流输电系统的数学模型及其控制策略进行了深入研究，根据其采用的是电流内环控制还是有功、无功功率控制方法，可将控制策略大致分为两类［1-3］：电压定向控制和直接功率控制。……