VSC-HVDC系统有功功率控制策略：附加信号方法

"基于附加信号的VSC-HVDC系统改进有功功率控制策略" 在电力系统中，电压源换流器型高压直流输电（VSC-HVDC）系统扮演着至关重要的角色，它具备独立控制有功功率和无功功率的能力，以及动态无功补偿功能，对提升电能质量、服务无源网络、实现交流系统的非同步互联、电力市场交易及多端直流输电等方面都有显著优势。随着可再生能源的广泛应用，VSC-HVDC技术得到了广泛应用。 然而，VSC-HVDC系统在面对大扰动，如电网电压跌落或主导换流站故障时，可能会出现有功功率不平衡和直流电压控制问题。通常，主导换流站采用定直流电压控制策略来维持有功功率平衡，但当其交流侧电网发生故障，电压降低会使得主导站输出相同功率需增加电流，同时可能因限流而减少可用容量。这可能导致直流电压失去控制，甚至引发直流过电压或欠电压保护装置动作，进而造成系统停运。 为解决这一问题，一种基于附加信号的有功功率控制策略被提出。该策略首先分析了VSC-HVDC系统在故障情况下的有功功率平衡和直流电压变化特性。接着，改进的有功功率控制器的功率特性曲线被设计，通过推导定有功功率控制端直流电压的最大工作范围计算公式，确保了更宽的工作范围。此外，外环有功功率控制器的设计方法也得到了阐述，其中包含了有功功率修正值的计算公式。这个控制器在正常运行和故障状态下都能有效工作，能根据本地直流电压自动调整有功功率的输出，从而在大扰动下保持直流电压稳定在安全范围内。 通过PSCAD/EMTDC仿真，验证了该控制策略在电网电压跌落或主导换流站停运等暂态扰动条件下的有效性，能够维持直流电压在安全运行范围内，避免了直流过电压或欠电压保护装置的误动作，提高了VSC-HVDC系统的稳定性和可靠性。 该研究提出的改进有功功率控制策略是针对VSC-HVDC系统在大扰动下的直流电压控制问题的一种创新解决方案，它简化了控制器设计，减少了参数调试的复杂性，并且能够自适应正常和故障状态，确保系统的稳定运行。这一策略对于优化VSC-HVDC系统的性能，尤其是在电力系统中的广泛应用，具有重要的理论和实践意义。