风电场VSC-HVDC接入：GSVSC的Backstepping控制优化

"这篇论文探讨了在双馈风电场中，采用柔性高压直流（VSC-HVDC）接入技术时，电网侧电压源换流器（GSVSC）的控制策略改进。研究针对双馈感应电机（DFIG）风电场的VSC-HVDC结构，提出了一种基于Backstepping的控制策略，旨在增强系统的强健性和提高电能质量。该策略考虑了实际运行中的参数变化、电网电压波动和不确定性扰动，并通过引入sign函数和有界不确定量来增强控制力，以适应这些变化。经过Lyapunov稳定性理论证明，该策略在应对系统参数变动和外界扰动时具有稳定性。通过仿真和与传统双闭环PI控制的比较，证实了改进的Backstepping策略的有效性。" 文章详细介绍了风电场大规模接入电力系统面临的挑战，尤其是在采用VSC-HVDC技术时的复杂性。VSC-HVDC系统因其适合大规模风电场远距离传输的优势，成为研究的重点。文中提及的上海南汇风电场和大连跨海VSC-HVDC项目，展示了中国在此领域的积极探索。 文章的核心是GSVSC的控制策略优化。GSVSC在VSC-HVDC结构中扮演关键角色，不仅决定直流链电压的稳定性，还直接影响风电场的电能质量和电力系统的稳定性。传统的双闭环PI控制虽然常见，但可能无法充分应对系统中的不确定性。 提出的改进Backstepping控制策略考虑了各种可能的扰动因素，通过递归迭代设计增强了控制器的鲁棒性。通过引入sign函数和不确定量的集合，策略能更好地适应参数变化和外界扰动。此外，利用Lyapunov稳定原则证明了控制策略的稳定性。 仿真结果和比较分析证明了改进策略相对于传统方法的优越性，特别是在处理不同干扰模式时。这表明，该策略能够有效地提升风电场的接入能力和电能质量，对于电力系统的稳定运行具有积极影响。 这项工作为风电场VSC-HVDC接入提供了更稳健的控制方案，有助于提高整体系统的性能和可靠性，对于风电并网和电力系统运行的优化具有重要的实践意义。