柔性互联配电网换流器控制模式平滑切换策略

王建建; 孙凯祺; 李可军; 刘智杰; 孙媛媛

doi:10.7500/AEPS20211209002

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柔性互联配电网换流器控制模式平滑切换策略

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 柔性互联配电网换流器控制模式平滑切换策略
- Smooth Switching Strategy of Control Mode for Converter in Flexible Interconnected Distribution Network
- 电力系统自动化 2022年46卷第14期页码：63-72
- 作者机构：
  
  山东大学电气工程学院，山东省济南市 250061
- 作者简介：
  
  王建建(1996—)，男，硕士研究生，主要研究方向：直流配电网运行与控制。E-mail：wjj@mail.sdu.edu.cn
  孙凯祺(1992—)，男，通信作者，博士，副研究员，主要研究方向：直流输配电控制与运行、新能源和储能并网控制。E-mail：skq@sdu.edu.cn
  李可军(1971—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：配电网自动化技术、新能源并网技术、FACTS 及直流输电技术应用。E-mail：lkjun@sdu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(U2166202)
- DOI：10.7500/AEPS20211209002
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-12-09，
  
  修回日期：2022-04-04，
  
  网络出版日期：2022-06-06，
  
  纸质出版日期：2022-07-25
- 稿件说明：
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王建建,孙凯祺,李可军等.柔性互联配电网换流器控制模式平滑切换策略[J].电力系统自动化,2022,46(14):63-72.

WANG Jianjian,SUN Kaiqi,LI Kejun,et al.Smooth Switching Strategy of Control Mode for Converter in Flexible Interconnected Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(14):63-72.
王建建,孙凯祺,李可军等.柔性互联配电网换流器控制模式平滑切换策略[J].电力系统自动化,2022,46(14):63-72. DOI： 10.7500/AEPS20211209002.

WANG Jianjian,SUN Kaiqi,LI Kejun,et al.Smooth Switching Strategy of Control Mode for Converter in Flexible Interconnected Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(14):63-72. DOI： 10.7500/AEPS20211209002.

摘要

电流矢量控制与功率同步控制是广泛应用于柔性互联配电网中电压源换流器的2种控制模式。由于运行原理和运行特性不同，大多数传统换流器只配备一种控制模式，导致在交流电网强度变化时其运行灵活性受到限制，并在极端事故下可能带来严重问题。为扩大换流器在柔性互联配电网中的运行范围和增强其运行灵活性，首先对比了电流矢量控制和功率同步控制在不同交流电网强度下的稳定性，并分析了2种控制模式间切换的必要性。然后，考虑到事故下和事故恢复中交流电网强度变化的完整过程，提出了一种电流矢量控制与功率同步控制的平滑切换策略，并通过在功率同步环增加功率前馈环节，进一步削弱了系统强度变化造成的扰动。最后，以PSCAD/EMTDC中搭建的双端柔性互联系统为例，验证了所提策略的有效性。

Abstract

Current vector control (CVC) and power synchronization control (PSC) are two widely adopted control modes for voltage source converters (VSCs) in the flexible interconnected distribution networks. Due to the different control principles and the operating characteristics

most conventional VSCs are only equipped with one type of control mode

which limits their operating flexibility when AC grid strength changes and may cause serious problems in extreme accidents. To enlarge the operating range and enhance the operating flexibility of the VSCs

the stability of the CVC and PSC under different AC grid strengths are firstly compared and the necessity of smooth switching of two control modes is analyzed. Then

a smooth switching strategy between CVC and PSC is proposed considering the complete process of AC grid strength changes in the accident and during accident recovery. By adding an active power feedforward function in the power synchronization loop

the disturbance caused by the change of grid strength is further weakened. Finally

based on a two-terminal flexible interconnection system built in PSCAD/EMTDC

the validity and correctness of the proposed strategy are verified.

关键词

Keywords

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