控制系統對兩端MMC-HVDC系統小信號穩定性的影響

摘要：基于模塊化多電平換流器的高壓直流輸電(MMC-HVDC)系統的小信號穩定性研究可為工程設計及參數選擇提供一定理論指導,而控制系統是影響MMC-HVDC系統穩定性的關鍵因素。本文針對兩端MMC-HVDC系統,同時考慮了MMC的內部諧波動態特性及整流站和逆變站之間的相互作用關系,在MATLAB中建立了其小信號模型,并與PSCAD/EMTDC中詳細電磁暫態模型進行對比,驗證了模型的正確性。然后基于所建立的小信號模型,采用特征根及參與因子分析方法,研究了整流側與逆變側MMC系統的電流矢量控制(VCC)、環流抑制控制(CCSC)及鎖相環(PLL)參數對系統小信號穩定性的影響。最后獲得了可以保證系統穩定運行的控制系統參數的可行域,并揭示了易導致系統振蕩甚至失穩的關鍵控制參數及對應主導模態特征。該工作可為MMC-HVDC工程的控制系統參數設計提供有價值的理論指導,同時為分析系統失穩原因提供了思路。