中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (1): 50-60.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202405143
周啸1(), 阳岳希1(
), 寇龙泽1(
), 李云丰2(
), 钱学威2, 郝捷3, 景卫哲3
收稿日期:
2024-05-14
出版日期:
2025-01-28
发布日期:
2025-01-23
作者简介:
周啸(1986—),男,博士,高级工程师,从事柔性直流输电系统设计与控制保护研究,E-mail:zhouxiao1@epri.sgcc.com.cn基金资助:
Xiao ZHOU1(), Yuexi YANG1(
), Longze KOU1(
), Yunfeng LI2(
), Xuewei QIAN2, Jie HAO3, Weizhe JING3
Received:
2024-05-14
Online:
2025-01-28
Published:
2025-01-23
Supported by:
摘要:
针对柔性直流输电系统送出时换流站高频振荡问题,提出了一种有源阻尼与无源阻尼抑制方案及其参数优化设计方法,旨在从换流站角度无源化阻抗特性,实现高频振荡可靠抑制。首先,通过分析换流站高频简化阻抗模型中的负阻尼特性,揭示了抑制方案中有源阻尼应实现换流站负阻尼转移到更高频率的原则。其次,基于阻抗模型求得虚拟串联阻抗有源阻尼控制器参数的选取原则,采用系数拟合法求取合适参数。然后,以降低投入成本为目标、完全消除高频负阻尼为约束,运用优化算法确定无源滤波器参数,通过对比虚拟串联阻抗加入后无源滤波器的参数变化,突出协调抑制方案的经济性。最后,通过电磁暂态仿真,验证了参数优化设计方法下抑制方案的正确性和有效性。
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Xiao ZHOU, Yuexi YANG, Longze KOU, Yunfeng LI, Xuewei QIAN, Jie HAO, Weizhe JING. Strategy Design and Parameter Optimization of High-Frequency Resonance Suppression for Modular Multilevel Converter[J]. Electric Power, 2025, 58(1): 50-60.
1阶滤波器系数 | 链路延时 | |||||
350 μs | 450 μs | 550 μs | ||||
增益kvir/dB | –300 | –350 | –200 | |||
截止角频率ωvir/(rad·s–1) |
表 1 不同链路延时下1阶滤波器系数
Table 1 First order filter coefficients under different link delays
1阶滤波器系数 | 链路延时 | |||||
350 μs | 450 μs | 550 μs | ||||
增益kvir/dB | –300 | –350 | –200 | |||
截止角频率ωvir/(rad·s–1) |
阻尼控 制方式 | Cp1/ μF | Cp2/ μF | Lp/ mH | Rp/ Ω | 有功损耗/W | 无功补偿/ (MV·A) | ||||||
原方案 | 0.577 | 563.0 | 18.0 | 84 | 10–7(约为0) | 67.90 | ||||||
无阻尼 | 0.105 | 83.9 | 227.3 | 238.9 | 12.39 | |||||||
3种数字 滤波器 | 0.085 | 83.9 | 227.3 | 156.4 | 10.03 |
表 2 不同方案下无源滤波器参数对比
Table 2 Comparison of passive filter parameters under different scenarios
阻尼控 制方式 | Cp1/ μF | Cp2/ μF | Lp/ mH | Rp/ Ω | 有功损耗/W | 无功补偿/ (MV·A) | ||||||
原方案 | 0.577 | 563.0 | 18.0 | 84 | 10–7(约为0) | 67.90 | ||||||
无阻尼 | 0.105 | 83.9 | 227.3 | 238.9 | 12.39 | |||||||
3种数字 滤波器 | 0.085 | 83.9 | 227.3 | 156.4 | 10.03 |
链路延时/μs | 有源阻尼 | 无源电容Cp1/μF | 无功补偿/(MV·A) | |||
350 | 无 | 0.055 | 6.48 | |||
有 | 0.050 | 5.89 | ||||
450 | 无 | 0.074 | 8.72 | |||
有 | 0.065 | 7.66 | ||||
550 | 无 | 0.105 | 12.39 | |||
有 | 0.085 | 10.03 |
表 3 不同链路延时下无源滤波器参数对比
Table 3 Comparison of passive filter parameters under different link delays
链路延时/μs | 有源阻尼 | 无源电容Cp1/μF | 无功补偿/(MV·A) | |||
350 | 无 | 0.055 | 6.48 | |||
有 | 0.050 | 5.89 | ||||
450 | 无 | 0.074 | 8.72 | |||
有 | 0.065 | 7.66 | ||||
550 | 无 | 0.105 | 12.39 | |||
有 | 0.085 | 10.03 |
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