柔性多状态开关的改进协调控制策略

在分布式新能源技术的快速发展下,柔性多状态开关(Soft open point,SOP)的各端口协调控制对配电网的稳定运行至关重要。当SOP采用主从控制时,只有定直流电压控制的主换流器进行功率平衡。然而,当系统出现较大的功率波动时,有主换流器功率超调和直流侧电压越限的问题出现。为了防止只有单个换流站进行功率调节而影响系统的稳定运行,提出一种改进型协调控制策略。利用直流电压波动值与系统中不平衡功率的正相关性,在定功率外环控制器引入直流电压变化跟随器,动态调整从换流器的功率指令值,进而使从换流器在功率波动时也参与功率调节。该策略使多个换流器同时参与功率调节,且SOP可以在不同控制模式中平滑切换。最后,搭建了三端SOP的PLECS仿真模型,验证了改进协调控制策略的正确性和有效性。     

一种适用于全桥MMC的闭环调制策略

近年来,全桥MMC由于其具有直流故障穿越能力获得越来越广泛的关注。但是目前对于全桥MMC的研究多是使子模块工作在仅输出正电平（负电平）和零电平的工作模式下,子模块内存在常导通和常关断的开关管,导致子模块内部损耗分布不均匀,不利于散热系统的设计。为使各开关管处于相似的工作状态,优化子模块内能量分布,本文首先研究了全桥子模块的全部工作模式,基于载波移相调制方式分析了调制波交叠情况不同时子模块的输出电压。接着对单相MMC进行建模,通过理论推导得到了一种可灵活调节子模块工作状态的适用于全桥MMC的闭环调制策略。最后,利用PLECS软件对本文所提出的调制策略进行了仿真验证。     

适用于柔性直流的辅助功率补偿下垂控制

目前，多端柔性直流互联系统中的模块化多电平换流站广泛采用下垂控制策略，可根据下垂特性曲线自主调节电压和功率。但是，该策略难以应对诸如换流站潮流翻转、换流站退出运行等突发工况下直流侧电压的异常波动。为此，建立了基于下垂控制策略的换流站线性模型，表明下垂控制使换流站调节速度难以满足突发工况的需求；在此基础上，针对突发工况下直流侧电压突变问题，提出了一种基于辅助功率补偿的改进型下垂控制策略。相比传统下垂控制，该策略无须改变换流站控制参数，稳定性更好，反应速度更快，抑制电压波动能力更强，较好地优化了直流互联系统应对突发工况时的性能，并通过仿真验证了该策略的有效性。     

计及主站容量裕度的柔性直流互联系统主从控制策略

柔性直流互联技术可有效改善电网电能质量、增强供电可靠性、提升新能源消纳水平。采用主从控制的柔性直流互联系统中，负荷突增和新能源出力短时波动等突发工况易导致主站实际功率超过其容量。传统功率限幅或调度方法难以及时平抑功率波动，进而导致直流侧电压异常，威胁系统正常运行。为此，文中提出一种计及主站容量裕度的主从控制策略。该策略优化了主站的运行机制，将容量裕度因素纳入主站运行模式中，调整了主站电压环的环路结构与变量定义，并增加了基于过容功率的闭合抑制环路，保障了主站对直流母线电压的持续调节能力。由于主站在平衡系统功率时需要从站间的协调运行，因此文中在从站传统运行模式及原有调度基础上引入了从站间的功率支援机制，在系统功率平衡等约束条件下建立了系统经济损失最小、源储设备损耗最小的多目标优化模型，并利用非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ，NSGA-Ⅱ)对优化模型进行快速求解。最后通过仿真验证了所提策略能有效防止主站过容，保障柔性直流互联系统稳定、高效运行。