海上风电场柔性直流并网系统的协同控制策略

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

PDF (英语)
已出版: 2024-08-09
关键词:
柔性直流, 海上风电, 协同控制, 电压稳定

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

毅 潘
许继电气股份有限公司，许昌 461000
浩 袁
许继电气股份有限公司，许昌 461000

摘要

海上风电场柔性直流并网系统面临电压波动大、功率响应滞后与多换流器协同失稳等挑战。本研究提出一种基于动态权重分配与事件触发机制的协同控制策略，通过构建双时间尺度协调架构，实现交流侧功率指令快速跟踪与直流侧电压稳定协同优化。在PSCAD/EMTDC平台搭建500MW级海上风电柔直并网仿真模型，对比传统主从控制与所提策略在典型工况下的动态响应性能。结果表明：所提策略将直流电压超调量降低至1.8%，有功功率调节时间缩短42%，故障后系统恢复时间减少57%；在风速突变与极性反转复合扰动下仍保持±0.3%以内功率误差。该策略兼顾鲁棒性与实时性，为大规模深远海风电高效可靠并网提供可工程落地的技术路径。

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

期次

卷 1 期 1 (2024)

栏目

Articles

##submission.howToCite##

海上风电场柔性直流并网系统的协同控制策略. (2024). 电力工程研究, 1(1), 6-15. https://scipublishing.org/index.php/DIANLI/article/view/116

参考

[1] 程帆，姚良忠，谢立军，等．海上风电经 DR-MMC 并联混合直流送出系统启动及协调控制策略［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2020．

[2] 陈晴，薛源，王克，等．用于海上风电并网的柔性直流系统过电压和绝缘配合研究［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2019．

[3] 刘航，高仞，任鑫芳，等．海上风电柔性直流输电工程±525 kV海缆过电压特性研究［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2025．

[4] 李佳，杨丽薇，仝涵，等．±525 kV/2 GW对称双极海风柔直送出系统过电压和绝缘配合研究［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2026．

[5] WANG W Y，BARNES M．Power Flow Algorithms for Multi-Terminal VSC-HVDC With Droop Control［J］．IEEE Transactions on Power Systems，2014，29（4）：1721–1730．

[6] EGEA-ALVAREZ A，BIANCHI F，JUNYENT-FERRE A，et al．Voltage Control of Multiterminal VSC-HVDC Transmission Systems for Offshore Wind Power Plants：Design and Implementation in a Scaled Platform［J］．IEEE Transactions on Industrial Electronics，2012，60（6）：2381–2391．

[7] 袁艺嘉，孔明，孙宝宝，等．海上换流站直流侧暂态过压应力抑制策略有效性分析［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2021．

[8] 李岩，罗雨，许树楷，等．柔性直流输电技术：应用、进步与期望［J］．中山大学学报（自然科学版），2015，9（1）：7–13．

[9] ADEUYI O D，CHEAH-MANE M，LIANG J，et al．Fast Frequency Response From Offshore Multiterminal VSC–HVDC Schemes［J］．IEEE Transactions on Power Delivery，2016，32（6）：2442–2452．

[10] HE J W，XUE L，LI B，et al．Protection and fault ride-through techniques of VSC-HVDC systems for offshore wind power transmission—Research status，challenges，and prospects［J］．Renewable and Sustainable Energy Reviews，2024，210：115138．

[11] 彭开军，周国梁，李文津，等．采用二极管整流单元和模块化多电平换流器的混合型远海风电送出方案［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2023．

[12] 王帅，任军辉，娄彦涛，等．±525 kV/2 GW海上风电柔性直流送出系统海上换流站设备选型探讨［J］．DOAJ（开放获取期刊目录），2022．