基于改进VSG的MMC-MTDC受端换流器二次调频控制策略

在基于模块化多电平流器的多端柔性直流输电(modular multi-level converter based multi-terminal high voltage direct current system,MMC-MTDC)系统中,PI双环解耦的直接电流控制(double-loop direct current,DLDC)无法为系统提供惯性,而常规虚拟同步发电机(conventional virtual synchronous generator,CVSG)控制虽然能为系统提供惯性支撑,实现对交流系统的一次调频,但仍属于频率有差调节,未能充分发挥换流器的灵活调节的优点。针对上述问题,结合MMC-MTDC系统功率-电压的改进下垂控制方法,提出了一种改进虚拟同步发电机(improved virtual synchronous generator,IVSG)的受端换流器控制策略。该策略在保留CVSG控制中的惯性参数和阻尼参数的基础上,引入频率偏差的积分控制,使换流器参与交流系统二次调频工作,通过与其他受端换流器的协调配合,实现对交流系统频率的无差控制。基于Opal-RT仿真平台,搭建包含集群风场在内的5端31电平MMC-MTDC输电系统模型,设计MMC-MTDC系统不同的运行工况,对所提出的控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,在直流系统功率发生波动时,所提控制策略具有合理分配受端功率、增加换流器惯性和参与交流系统二次调频的能力。