连接无源网络的VSC-HVDC优化虚拟同步机控制及参数分析

在向无源网络供电的电压源型高压直流输电技术(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)系统中,传统双闭环控制无法提供系统惯性和阻尼系数,而传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制虽然能实现一次调频,为系统提供频率支撑,但属于有差调节。为弥补上述两者的不足,提出一种优化频率同步控制策略(improved frequency synchronous controller,IFSC),该方法简化了传统VSG的功频控制器,无需检测有功类物理量即可实现无差调频,同时保留了VSG技术中的虚拟惯量和阻尼系数等两个重要参数,继承了虚拟同步机的优良特性。基于Matlab/Simulink平台分别针对正常工况及负荷功率突变工况进行数字仿真。结果表明,在启动过程中,IFSC对功率及频率具有阻尼作用,减小了功率及频率的超调量,快速达到稳定值;在负荷功率变化时,功率和频率动态过程中具有了惯性。同时,IFSC具有二次调频能力,实现了频率的无差调节。