级联型混合直流与UPFC的协调控制策略研究

级联型混合直流输电系统具备抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端MMC采用主从控制时,若系统发生交直流故障及负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,本文针对级联型混合直流输电系统,提出了一种基于UPFC的柔性潮流协调控制策略。文中研究了基于FACTS设备UPFC的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略通过将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效的减小交流系统频率波动、抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷突增过程,验证了动态限幅控制策略能更好的提升MMC对交流系统的电压支撑能力;最后,仿真了连锁故障过程,结果表明所提协调控制策略能有效的实现对系统频率和电压支撑,抑制功率波动,提高了级联型混合直流系统及受端电网的稳定性。因此,上述本文所提级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略具有有效性和可行性。