直流电网阻抗建模与振荡机理及稳定控制方法

摘要：

维持直流母线电压稳定是直流电网高效、安全、稳定运行的前提.多个电压源变换器(Voltage Source Converter,VSC)经下垂控制接入直流电网,下垂控制等效于在VSC直流端口增加虚拟电阻,实现多VSC之间的功率分配的同时增加了系统阻尼.但研究发现,采用直流电压下垂控制的VSC,其输出阻抗会在电压控制带宽外呈现负阻性,该负阻抗会与线路阻抗、负载输入电容及恒功率负载(Constant Power Load,CPL)相互作用,引起直流系统振荡.针对此问题,建立了典型的单母线直流电网系统小信号模型,分析了直流系统的稳定性.提出一种虚拟阻容性阻抗的稳定控制方法,使得VSC输出阻抗在电压控制带宽外保持较大的正阻性,抑制直流系统的振荡.同时所提方法能够增大VSC直流端口的容性阻抗,增强直流系统的惯性,提升母线电压抗负载波动的能力.最后,仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性.

关键词：直流电网、电压源变换器VSC、下垂控制、高频振荡、阻抗稳定性、虚拟阻容性阻抗

所属期刊栏目：48

资助基金：国家电网公司科技项目资助5455ZS170025

在线出版日期：2020-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：108-117