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基于虚拟同步发电机控制策略的多端柔性直流系统自适应下垂控制
基于虚拟同步发电机控制策略的多端柔性直流系统自适应下垂控制
摘要：多端柔性直流（MTDC）系统在电力系统中越来越受到关注，其具有高效能转换和传输能力的优势。然而，MTDC系统存在着灵敏度问题，当系统中发生故障时，系统中各个端口可能会发生不同程度的偏离，这对系统的稳定性和可靠性产生了威胁。因此，提出一种基于虚拟同步发电机控制策略的自适应下垂控制方法，以提高MTDC系统的稳定性和鲁棒性。
第一节：引言
随着可再生能源和电动汽车的快速发展，MTDC系统作为一种新型的直流输电和配电技术，正在成为电力系统中的一个重要组成部分。MTDC系统具有较低的损耗、高效能转换和传输能力等优点，能够更好地适应电力系统的发展需求。然而，由于其特殊的结构和控制方式，MTDC系统在面临故障时很容易出现偏离和不稳定的情况，对系统的运行和安全性产生了威胁。
第二节：MTDC系统的问题和挑战
2.1偏离问题：当MTDC系统中的一个端口发生故障时，其他端口可能会产生明显的电压偏离。这种偏离会影响系统的稳定性和功率传输能力。
2.2不稳定问题：MTDC系统中存在多个控制环节，如电压控制、功率控制等。这些控制环节之间相互影响，会导致系统的不稳定。
第三节：虚拟同步发电机控制策略
虚拟同步发电机控制（VSGC）是一种基于逆变器控制的方法，用于实现将柔性直流的电流和电压控制在同一频率和相位上。VSGC是MTDC系统中一种常用的控制策略，可以有效地解决MTDC系统中的电压稳定问题。该策略将柔性直流系统的电压和频率调整为与主发电机保持一致，从而实现系统的虚拟同步，提高系统的稳定性和鲁棒性。
第四节：基于VSGC的自适应下垂控制方法
4.1下垂控制原理：下垂控制是一种常见的直流输电系统稳定性控制方法，它通过调整直流线路的电流，以保持系统的稳定性和可靠性。
4.2自适应下垂控制：传统的下垂控制方法对于故障情况的适应能力有限，因此引入自适应技术，使下垂控制能够根据系统实时状况进行调整。
4.3基于VSGC的自适应下垂控制：将虚拟同步发电机控制策略与自适应下垂控制相结合，可以实现MTDC系统的自适应下垂控制，提高系统的稳定性和鲁棒性。
第五节：仿真结果与分析
在MATLAB/Simulink环境下，建立MTDC系统的仿真模型，进行自适应下垂控制的仿真实验。通过对比不同控制策略下的系统稳定性和鲁棒性指标，验证了基于VSGC的自适应下垂控制方法的有效性。
第六节：结论
本文基于虚拟同步发电机控制策略，提出了一种自适应下垂控制方法，用于提高MTDC系统的稳定性和鲁棒性。通过仿真实验证明了该方法的有效性，并指出了进一步改进和优化的方向。
参考文献：
[1]ChenW,QianC,HeggsetT,etal.HybridSCMTDCcontrolforactiveR1-R2DCfaultoffutureoffshoreMVDCgrids[J].IEEETransactionsonEnergyConversion,2021,36(2):709-720.
[2]LiB,XuZ,WangZ,etal.AdaptivedroopcontrolofMMC-basedmultiterminalDCgridforsystemstabilityenhancement[J].IEEETransactionsonPowerSystems,2016,32(2):1576-1586.
[3]RanL,XuZ,LiB,etal.VirtualsynchronouscontrolsforvoltageandfrequencyrestorationofmeshedmultiterminalDCsystems[J].IEEETransactionsonPowerDelivery,2020,35(4):1966-1975.