风电场并网VSC-MTDC系统：变截距直流电压控制策略

"本文主要探讨了一种应用于风电场并网的多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC)的变截距直流电压下垂控制策略。该策略旨在通过调整功率参考值来改变直流电压-有功功率特性曲线，从而在风电功率波动的情况下保持直流电压在允许范围内稳定。在风电功率稳定时，该策略可消除电压偏差，恢复直流电压至额定值。文章以一个五端直流输电系统为案例，通过EMTDC/PSCAD电磁暂态仿真验证了该策略的有效性，证明其适用于风电功率频繁变化的VSC-MTDC系统。" 正文: 随着全球对可再生能源需求的增长，尤其是风能，多端柔性直流输电系统在风电场并网中的应用日益普及。传统交流输电方式在处理大规模风电并网时存在稳定性及电能质量问题，而VSC-HVDC技术则通过换流器的无功能力平滑风电功率波动，提高系统的整体性能。VSC-MTDC系统因其灵活性和可靠性，成为大规模海上风电开发的理想选择。 然而，多端直流系统在控制上具有挑战性。传统的直流电压偏差控制策略可能需要备用站具有较大的备用容量，这在实际操作中难以实现。为此，文中提出的变截距直流电压下垂控制策略提供了一个新的解决方案。该策略通过动态调整功率参考值，使直流电压-有功功率特性曲线平行移动，实现电压的动态调整。在风电功率波动期间，这一策略能有效维持直流电压的稳定；当风电功率稳定时，系统能够迅速调整电压，确保直流电压回到额定值，提高了系统的电压控制精度。 文献中还提到，传统的多点直流电压控制策略可能存在响应速度慢、控制器设计复杂等问题，而提出的变截距控制策略则试图克服这些局限。通过自适应控制，使得功率裕度较小的换流站承担较少的功率变化，从而提高了整个系统的响应速度和可靠性。 在实际应用中，通过EMTDC/PSCAD仿真工具，研究人员验证了这种控制策略的可行性。仿真结果证实，该策略在面对风电功率频繁变化的场景时，能够有效保持VSC-MTDC系统的稳定运行，证明了其在风电并网领域的实用价值。 变截距直流电压下垂控制策略为风电场并网的VSC-MTDC系统提供了更高效、灵活的电压控制手段，有助于提升系统的稳定性和经济性，对于促进可再生能源的广泛接入和优化电网运行具有重要意义。