Стратегии управления электротехническим комплексом высоковольтных линий электропередачи постоянного тока

Abstract

В настоящее время спрос на энергию растет высокими темпами, и возникают проблемы, стоящие перед интеграцией электрической сети, в первую очередь с передачей энергии на большие расстояния. Описанная выше проблема может быть решена с использованием систем передачи HVDC. Основные преимущества этих систем связаны с более низкими потерями при передаче, а также меньшими затратами по сравнению с традиционными системами передачи HVAC. По ряду причин технология преобразования напряжения (преобразователь источника напряжения – VSC) с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ) системы передачи постоянного тока высокого напряжения (VSC- HVDC) имеет ряд потенциальных преимуществ по сравнению с системой передачи постоянного тока с использованием преобразователей с линейной коммутацией (LCC-HVDC), в частности, упрощается реализация многотерминальных систем передачи постоянного тока HVDC, появляется возможность быстродействующего и независимого регулирования активной и реактивной мощности, возможность двунаправленной передачи мощности при сохранении неизменной полярности напряжения постоянного тока. Благодаря высокой степени управляемости преобразователей источника напряжения (VSC) в основном рассматривается в недавней литературе работа HVDC. В прошлом было проведено много исследований и разработок в области передачи VSC-HVDC, особенно в аспектах ее управления. Однако в большинстве случаев для описания операционных характеристик различных предлагаемых стратегий управления использовались только качественные методы. Поэтому цель исследовательской работы в этой статье – заполнение некоторых пробелов, таких как исследование различных стратегий управления терминалами VSC-HVDC для использования в сетях постоянного тока

Currently, the demand for energy is growing at a high rate, and there are problems facing the integration of the electrical network, primarily with the transmission of energy over long distances. The problem described above can be solved using HVDC transmission systems. The main advantages of these transmission systems are associated with lower transmission losses as well as lower costs compared to traditional HVAC transmission systems. For a number of reasons, voltage conversion technology (Voltage Source Converter – VSC) using Pulse Width Modulation (PWM) high voltage direct current (VSC-HVDC) transmission system has a number of potential advantages over a DC transmission system using line commutated converters. (LCC-HVDC), in particular, the implementation of multi-terminal HVDC DC transmission systems is simplified, it becomes possible to quickly and independently control active and reactive power, the possibility of bidirectional power transmission while maintaining the same DC voltage polarity. Due to the high degree of controllability of voltage source converters (VSC), it is mainly dealt with in the recent literature on HVDC operation. Much research and development has been done in the past in the field of VSC-HVDC transmission, especially in its control aspects. However, in most cases, only qualitative methods have been used to describe the operational characteristics of the various proposed management strategies. Therefore, the purpose of the research work in this article is to fill in some of the gaps, such as investigating different control strategies for VSC-HVDC terminals for use in DC networks