摘要:基于阻抗分析方法,以模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)環流控制為研究重點,對海上風電經柔直送出系統的穩定性影響展開深入研究。首先,采用諧波線性化的方法建立了柔直換流站與海上風電場的阻抗模型,進而推導了計及頻率耦合效應的海上風電經柔直送出系統的阻抗模型。其次,基于阻抗穩定判據,揭示了環流控制對MMC阻抗及柔直送出系統穩定性的影響,進而提出了一種基于環流環節的MMC阻抗重塑控制方案。最后,通過RT-LAB硬件在環實時仿真系統,驗證了穩定性分析結果的正確性和阻抗塑造方案的可行性。
結論:本文以海上風電經柔直送出系統為研究對象,建立了柔直送出系統的阻抗模型,結合穩定判據分析了MMC-HVDC環流控制對阻抗及系統穩定性的影響,并設計了相應的基于環流控制的阻抗重塑方案,得出結論如下。1)計及頻率耦合效應的柔直送出系統阻抗模型可以準確刻畫MMC-HVDC內部動態行為,適用于海上風電經柔直送出系統的穩定性研究。2)環流控制在次、超同步頻段對系統阻抗有影響,而僅改變環流控制參數對系統阻抗的優化作用有限。3)基于環流控制的阻抗重塑增強了系統的阻尼,能夠有效抑制MMC-HVDC的阻抗諧振峰值,同時極大地保留了原有控制的性能。