柔性互联下的MMC-HVDC模块化建模和次同步振荡的信息时滞诱因探究

摘要：

柔性互联模块化多电平高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统规模庞大且内部动态复杂,同时控制通信回路的信息时滞增大了系统发生次同步振荡的风险.因此,需要建立高效、简洁的模块化信息物理系统模型来分析混合系统稳定性与次同步振荡现象的影响.针对MMC-HVDC系统拓扑多变的特点,文中借助模块化建模思路构建柔性互联MMC-HVDC信息–物理模型.为了探究系统振荡的根本原因,建立两阶段振荡分析框架.利用Rekasius变换实现快速的稳定域与振荡频率求解.根据关键模态,进一步应用通用Pade逼近生成包含系统动态和时滞动态的升阶模型,并引入参与因子法分析了次同步振荡的内在原因,探究次同步振荡的影响因素和时滞诱发次同步振荡、高频振荡两类振荡的区别.整个模块化建模过程、两阶段振荡分析框架、振荡模态利用Simulink的仿真波形和快速傅里叶变换谐波分析进行全面验证.结果揭示了信息时滞既可以诱发次同步振荡也可以引起高频振荡,但二者原理不同.次同步振荡由桥臂电感电容的能量互动引起,环流占主导作用,调整电容或环流控制系数可以有效抑制振荡.

关键词：模块化多电平换流器、模块化建模、时滞模型、次同步振荡、Rekasius变换、稳定性

所属期刊栏目：42

分类号：TM712(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：8803-8815,中插1