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电压下垂控制的工作特性曲线如图5所示,其基本思想是基于功率-频率下垂控制。各换流站通过测量自身功率的大小,基于电压下垂特性,将功率转换为以输出电压为指令的控制信号,再根据调整后的功率反作用于输出电压信号,达到自我调节、自动分配功率的目的。
系统中各个换流站共同承担功率平衡,通过调节直流电压来控制功率的大小。因为下垂控制中多个换流站共同参与功率的平衡和直流电压的调节,因此,其相对于主从控制具有更高的可靠性,且不会造成电压振荡。
文献提出一种基于直流电压-有功调节特性的控制策略,在系统负荷突变或任一换流站故障退出后,具备功率调节能力的换流站自动完成功率的重新分配,扰动发生后各换流站均能稳定运行。
图5 下垂控制工作特性曲线
分段下垂控制结合了电压裕度控制和下垂控制的优点,以两阶分段下垂控制为例,其工作特性曲线如图6所示。
文献详细介绍了多阶混合控制,文献提出含死区的下垂控制,该控制类似于电压裕度控制,换流站正常运行在定有功/电流控制下,当直流电压偏差达到电压裕度限制值后,换流站切换为下垂控制。
文献提出一种改进的电压-功率下垂控制,在下垂控制中增加两条线段,同时在有功和直流电压控制的切换过程中加入滞环控制,避免模式之间的频繁切换。文献提出一种基于功率控制与直流电压控制之间自动转换的MTDC系统控制模式。
文献适用于风电场并网的基于直流电压偏差控制的多点直流电压控制方式,该控制方式无需通信、简单可靠,能保证定直流电压控制的换流站故障退出后,系统能继续维持有功的平衡和直流电压的稳定,确保风电场的可靠输出。
图6 分段下垂控制工作特性曲线
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