VSC-HVDC对次同步振荡抑制作用分析

在我国能源产地和地区经济发达程度呈逆向分布的国情背景下,大规模远距离输电和交直流混合输电成为我国电网新的特征。经固定电容串联补偿的长距离输电线路和高压直流输电(HVDC)都具有引起电力系统次同步振荡现象的潜在危险,人们对它们展开了深入研究并提出了相应的解决措施。但新一代直流输电技术——基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC),近十几年来在世界各地得到迅猛发展。有文献提出VSC-HVDC对电力系统振荡具有抑制作用,它是否可以作为一种新的途径来抑制电力系统次同步振荡,有必要展开深入研究。 文章首先分析总结次同步振荡现象的研究现状以及研究方法。针对次同步振荡研究中广泛采用的复转矩系数法及其时域仿真实现进行深入探讨,分析得出复转矩系数法及其时域仿真实现方法在多机系统中的适用条件,并结合IEEE次同步振荡第二标准模型进行分析验证。 在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建一台发电机组经串补线路和VSC-HVDC向外输电的仿真模型；并根据复转矩系数法,分析靠近发电机一侧VSC-HVDC换流站在不同运行方式和不同控制策略时,对机组次同步阻尼特性的影响。 最后,基于Prony辨识算法,分析得到含有VSC-HVDC的复杂交直流系统状态变量之间的传递函数,基于相位补偿原理设计了VSC-HVDC附加阻尼控制器,有效抑制系统中发电机组的次同步振荡。