MMC-HVDC系统在整流和逆变工作模式下的小干扰稳定性对比研究

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)运行于整流和逆变工作模式下,交流系统参数和控制系统参数对其小干扰稳定裕度的影响有所不同。该文首先在Matlab中建立了MMC换流站、交流系统以及控制系统的详细小干扰模型,并与PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真结果进行对比,验证了小干扰模型的正确性。然后,采用特征根分析法和参与因子分析法,对比研究了MMC在整流和逆变工作模式下短路比、交流系统阻抗角以及控制系统参数对系统小干扰稳定性的影响。结果表明,随着阻抗角的增大,整流运行模式时系统的稳定裕度逐渐增强,而逆变运行时稳定裕度逐渐下降;弱交流系统下,锁相环参数对逆变模式下的MMC系统小干扰稳定性影响更大;整流运行模式的MMC较逆变运行时,环流抑制控制器参数有更大的稳定可行域。该研究工作可以为MMC-HVDC工程设计和参数选择提供有价值的理论指导意义。