基于VSC-HVDC的统一附加阻尼最优控制方法
2023-06-13张国华刘心旸刘卓锟季一润邓文军杨大伟
张国华,刘心旸,刘卓锟,季一润,赵 媛,邓文军,杨大伟
(1.国家电网有限公司直流技术中心,北京 100052;2.国网冀北电力科学研究院,北京 100045;3.四川大学电气工程学院,成都 610065;4.国网冀北电力有限公司超高压分公司,北京 102488)
0 引言
电网互联是电力工业发展的必然趋势[1-3],大规模互联电网可以降低整个电网的总备用容量,利用不同地区的时差和季节性差异来缓解负荷峰谷的波动,能够合理、经济地利用电力资源,降低成本[4]。
弱阻尼低频振荡(Low Frequency Oscillation,LFO)是目前大电网互联遇到的难题[5-7]。电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)是抑制低频振荡最简便的方法[8-10]。对实际电网而言,PSS 是增强系统阻尼、抑制系统低频振荡的首选方法[11]。文献[12]采用粒子群优化技术来确定PSS 参数的最优设置。文献[13]将电力系统稳定器参数的选择问题转化为基于特征值的多目标函数遗传算法求解的优化问题。文献[14]研究了多机电力系统中柔性交流输电系统功率振荡阻尼控制器和常规电力系统稳定器的协调整定。
研究发现,PSS 主要对发电机进行附加控制,但对于区域间振荡,其效果较差[15]。基于电网换相换流器的高压直流输电系统(Line Commutated Converter High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)的附加阻尼控制成为交直流混合电网中的研究热点[16-18]。美国太平洋直流工程基于经典控制理论的频率响应法和根轨迹法设计直流附加阻尼控制器,有效抑制低频振荡[19-20]。文献[21]设计出针对不同振荡模式的多通道附加高压直流控制器。
LCC-HVDC 广泛用于附加阻尼控制,但与基于电压源换流器的高压直流输电系统(Voltage Source Converter High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)相比,LCC-HVDC 通常存在换相失败问题。……
