光伏与柔直互联系统稳定性及其影响因素分析
Stability and Influencing Factors Analysis of PV and VSC-HVDC Interconnection System
摘要: 我国青海地区已建成并规划建设多个大型光伏电站，利用柔直将大规模光伏进行汇集是一种理想的方案，然而光伏逆变器和柔直整流器相互作用可能会引发振荡。为了分析光伏与柔直互联系统的稳定性，文中首先利用谐波线性化方法，在三相静止坐标系中建立了光伏与柔直互联系统的阻抗模型，然后利用理论分析与仿真相结合的方法，分析了光伏电站与柔直整流站接口处产生振荡的机理及其影响因素。理论分析和仿真结果表明，光伏逆变器和柔直整流器阻抗具有LC特性，两者会在某些频段下发生电气谐振，而使接口电压和电流产生振荡。光伏电站输出功率增加会使系统的稳定性降低，而柔直整流器电压外环控制器比例系数和锁相环比例系数增加会提高系统的稳定性。
Abstract: A number of large-scale PV stations have been built and planned to be built in Qinghai Province, and it is an ideal scheme to use VSC-HVDC to gather them; however, the interaction between PV inverter and VSC-HVDC rectifier may cause oscillation. In order to analyze the stability of PV and VSC-HVDC interconnection system, the harmonic linearization method is used to establish the impedance of it in three-phase static coordinate system, and then the mechanism and influencing factors of oscillation are analyzed by combining theoretical analysis and simulation. Theoretical analysis and simulation results show that the impedance of PV inverter and VSC-HVDC rectifier has LC characteristics, and they will have electrical resonance in certain frequency bands, which will cause oscillation of interface voltage and current. The stability of the system will be reduced with the increase of the output power of the PV station, while the increase of the proportion coefficient of the voltage controller of VSC-HVDC rectifier and the phase locked loop will improve the stability.
文章引用：靳海强, 文俊, 王彤彤, 韩民晓. 光伏与柔直互联系统稳定性及其影响因素分析[J]. 智能电网, 2020, 10(5): 240-248. https://doi.org/10.12677/SG.2020.105027

参考文献

[1] 王岩, 魏林君, 高峰, 等. 光伏电站经柔性直流集电并网系统的低电压穿越协调控制策略[J]. 电力系统保护与控制, 2017, 45(14): 70-78.
[2] 胡长武, 孟晖. 光伏并网发电系统交直流阻抗统一性分析[J]. 智能电网, 2017, 5(4): 383-385.
[3] 文俊, 张一工, 韩民晓, 等. 轻型直流输电——一种新一代的HVDC技术[J]. 电网技术, 2003(1): 47-51.
[4] 徐瑞林, 李明睿, 张潋镪, 等. 渝鄂背靠背柔直系统交流故障穿越策略研究[J]. 电工电能新技术, 2020, 39(6): 42-50.
[5] 姜齐荣, 王玉芝. 电力电子设备高占比电力系统电磁振荡分析与抑制综述[J/OL]. 中国电机工程学报, 1-17.
2020-10-01.[CrossRef] 
[6] 徐政, 罗惠群, 祝瑞金. 电力系统次同步振荡问题的分析方法概述[J]. 电网技术, 1999, 23(6): 36-39.
[7] 王旭斌, 杜文娟, 王海风. 弱连接条件下并网VSC系统稳定性分析研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38(6): 1593-1604.
[8] 汪洋. 大型光伏并网系统的复杂振荡问题研究[D]: [硕士学位论文]. 保定: 华北电力大学, 2018.
[9] 王振浩, 李丹, 贺微, 等. LCL型逆变器接入弱电网下的谐振分析及抑制方法研究[J]. 电工电能新技术, 2018, 37(6): 34-42.
[10] 郭贤珊, 刘泽洪, 李云丰, 等. 柔性直流输电系统高频振荡特性分析及抑制策略研究[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(1): 19-29.
[11] 刘昇. 含VSC-HVDC的交直流电力系统建模、分析与控制相关问题研究[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2016.
[12] 杨洪雨. 双馈异步发电机系统阻抗建模及稳定性分析[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2016.
[13] 李凌, 卓毅鑫, 崔长江, 等. 基于阻抗网络分析法的含双馈风电场桂林电网次同步振荡风险评估[J]. 电工电能新技术, 2020, 39(5): 32-40.
[14] 李奕欣, 赵书强, 马燕峰, 等. 三相LCL型并网逆变器的阻抗建模及特性分析[J]. 电力自动化设备, 2019, 39(7): 107-113.
[15] 刘飞. 三相并网光伏发电系统的运行控制策略[D]: [博士学位论文]. 武汉: 华中科技大学, 2008.
[16] 梁海峰. 柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现[D]: [博士学位论文]. 保定: 华北电力大学, 2009.

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