连接VSC-HVDC的弱电网低频振荡研究.pdf

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1、第31卷第1期电力科学与技术学报V01．3lNO．12016年3月J0URNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYMar．2016连接VSC—HVDC的弱电网低频振荡研究刘正茂，唐欣，肖茂(长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004)摘要：电压源换流器型的高压直流输电连接弱电网时，逆变站采用虚拟转动惯性控制方式，将VSC—HVDC的逆变站模拟为同步发电机以增加受端交流系统的转动惯量，为受端电网提供动态频率支持。受端电网可能会因为电力系统的负阻尼作用产生低频振荡现象而造成系统不能正常稳

2、定运行。理论分析了VSC—HVDC连接弱电网的低频振荡问题，提出采用增大逆变站阻尼系数的方法抑制弱电网的低频振荡。利用PscAD／EMTDc软件进行仿真，结果表明所采用的方法能够较好抑制此情况下弱电网的低频振荡。关键词：电压源换流器型的高压直流输电；虚拟转动惯性；低频振荡；阻尼系数中图分类号：TM721文献标识码：A文章编号：1673—9140(2016)o3—0034—07Studyonlowfrequencyoscillationofweakgridconnectedt0VSC-HVDCLIUZheng—mao，TANGXi

3、n，XIAOMao(SchoolofElectricalandInformationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004．China)Abstract：TheinverterstationofVSC—HVDCismodelledasasynchronousgeneratorwhencon—nectedtoaweakgrid．Inordertoincreasethemomentofinertia，thevirtualinertiaco

4、ntrolmodeisused．Themomentofinertiafortheweakgridcanbeincreasedandthedynamicfrequencyforreceivingendgridcanbeprovided．Inthiscase，aproblemoflowfrequencyoscillationphenome—nonmayoccurduetothenegativedampingeffectofthepowersystem，whichcausesthesystemun—stableoperation．In

5、thispaper，thetheoryonlowfrequencyoscillationoftheweakgridcon—nectedtoVSC—HVDCwasanalyzed．AmethodofincreasingthedampingcoefficientatinverterwasadoptedtoavoidiOWfrequencyoscillation．PSCAD／EMTDCbasedsimulationW3Scarriedout．Resultsshowedthattheproposedmethodcaneffectivel

6、yinhibitthelowfrequencyoscillationwhenVSC—HVDCisconnectedwithaweakgrid．Keywords：VSC—HVDC；virtualinertia；lowfrequencyoscillation；dampingcoefficient收稿日期：2015—12—18基金项目：国家自然科学基金(51277013)通讯作者：唐欣(1975一)，男，博士，教授，主要从事电力电子在电力系统中的应用等研究；E—mail：tangxin—csu@163．com第31卷第1期刘正茂，等：

7、连接VSC—HVDC的弱电网低频振荡研究35电压源换流器型(VoltageSourceConverter，于风电机组惯性支持的故障穿越方法；文献[10]研VSC)的高压直流输电(HighVoltageDirectCur—究了低频振荡主导模式的滑窗谱分析方法；文献rent，HVDC)作为新一代直流输电技术可以实现[11]分析了区域电网内弱联机群摆动对互联系统功有功功率和无功功率的独立控制而无需无功补偿，角稳定性的影响；文献E12]研究了风电场并网对互且无需电网短路电流的支持换相口]。因此，VSC—联系统小干扰稳定及低频振荡特性的影

8、响；文献HVDC在智能电网的建设(如分布式电源并网、海[-13]从振荡机制、分析方法和防控措施等几个方面岛供电及非同期互联)中具有独特优势，特别是在向较为系统地总结了近年来关于低频振荡研究的方法弱电网供电、远距离负荷供电和连接新能源到电网和成果。等领域具有广阔的