控制系统对两端MMC-HVDC系统小信号稳定性的影响

来源：电工电能新技术杂志2019年第10期北京时间：

作者：王燕宁， 郭春义， 王烨

单位：新能源电力系统国家重点实验室， 华北电力大学， 北京 102206

摘要：基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMCHVDC)系统的小信号稳定性研究可为工程设计及参数选择提供一定理论指导，而控制系统是影响MMCHVDC系统稳定性的关键因素。本文针对两端MMCHVDC系统，同时考虑了MMC的内部谐波动态特性及整流站和逆变站之间的相互作用关系，在MATLAB中建立了其小信号模型，并与PSCAD/EMTDC中详细电磁暂态模型进行对比，验证了模型的正确性。然后基于所建立的小信号模型，采用特征根及参与因子分析方法，研究了整流侧与逆变侧MMC系统的电流矢量控制(VCC)、环流抑制控制(CCSC)及锁相环(PLL)参数对系统小信号稳定性的影响。最后获得了可以保证系统稳定运行的控制系统参数的可行域，并揭示了易导致系统振荡甚至失稳的关键控制参数及对应主导模态特征。该工作可为MMCHVDC工程的控制系统参数设计提供有价值的理论指导，同时为分析系统失稳原因提供了思路。

关键词：模块化多电平换流器, 小信号稳定性, 控制系统, 高压直流输电系统, 电流矢量控制, 环流抑制控制

基金资助：国家电网公司总部科技项目“±800kV特高压柔性直流输电换流阀和控制保护关键技术研究”