徐泰山 ，朱廣飛 ，鮑顏紅 ，蘇寅生 ，徐光虎 ，彭慧敏

（1.國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院/南京南瑞集團(tuán)公司，江蘇 南京 210003；2.中國(guó)南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心，廣東 廣州 510623）

0 引言

直流附加阻尼控制（直流調(diào)制）是指在直流極控系統(tǒng)中加入附加控制器，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從直流兩端的交流系統(tǒng)中提取反映系統(tǒng)振蕩的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)直流傳輸功率，利用高壓直流輸電系統(tǒng)（HVDC）快速吸收或補(bǔ)償其所連接交流系統(tǒng)的功率過(guò)?；蛉鳖~，從而起到阻尼區(qū)域振蕩的作用［1-4］。以相量測(cè)量單元（PMU）為基礎(chǔ)的廣域測(cè)量系統(tǒng)（WAMS）可獲取區(qū)域間的發(fā)電機(jī)相對(duì)轉(zhuǎn)子角和轉(zhuǎn)子角速度等全局信息作為阻尼控制器的反饋信號(hào)構(gòu)成閉環(huán)控制，由于對(duì)大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)具有良好的可觀性，基于廣域信息的直流附加阻尼控制能更好地抑制區(qū)域低頻振蕩，更有利于提高互聯(lián)系統(tǒng)的輸電容量［5］。

南方電網(wǎng)具有超高壓遠(yuǎn)距離大容量輸電、多直流集中饋入、交直流混合運(yùn)行等特點(diǎn)，是典型的強(qiáng)直弱交大電網(wǎng)。截止到2015年，南方電網(wǎng)已建成“八交八直”的西電東送輸電通道，送電規(guī)模達(dá)到3.85×107kW。為了能夠發(fā)揮多回直流的調(diào)制功能及WAMS的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，提高交直流并聯(lián)大電網(wǎng)的阻尼，加強(qiáng)對(duì)區(qū)域低頻振蕩的抑制能力，南方電網(wǎng)構(gòu)建了基于廣域信息的多回直流自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)”），該系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化南方電網(wǎng)的高肇、興安兩回直流附加阻尼控制器的參數(shù)，利用南方電網(wǎng)的WAMS與兩回直流共同構(gòu)建閉環(huán)的控制系統(tǒng)［6］。多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)于2009年10月正式投入運(yùn)行，是世界上第一個(gè)正式運(yùn)行的廣域連續(xù)阻尼控制工程［7］。

文獻(xiàn)［8］首次指出在南方電網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)了一種特殊的模式交互影響現(xiàn)象，即隨著控制器參數(shù)的變化，2個(gè)振蕩模式對(duì)應(yīng)的特征值相互靠攏，但在接近到一定距離后，控制參數(shù)很小的變化就能導(dǎo)致特征值發(fā)生很大的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“模式諧振”［8-10］。若穩(wěn)定系統(tǒng)的特征值位于虛軸附近，模式諧振則可能惡化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使原本穩(wěn)定的系統(tǒng)失穩(wěn)。經(jīng)研究認(rèn)為，南方電網(wǎng)的模式諧振現(xiàn)象是由直流附加阻尼控制器引起的，當(dāng)控制器調(diào)整參數(shù)增強(qiáng)云貴振蕩模式阻尼的同時(shí)，云南—廣東振蕩模式的阻尼被削弱［8-9］。為了防止多個(gè)模式或者多個(gè)控制之間的相互作用產(chǎn)生新的弱阻尼，應(yīng)該選擇模式成分比較單一的反饋信號(hào)，并且考慮多直流控制器的協(xié)調(diào)控制。文獻(xiàn)［9］以區(qū)域振蕩模式的總阻尼最大為目標(biāo)，基于智能優(yōu)化算法（遺傳算法和模擬退火算法）調(diào)節(jié)控制器參數(shù)以實(shí)現(xiàn)多直流阻尼控制器的協(xié)調(diào)控制，進(jìn)而同步優(yōu)化和協(xié)調(diào)多回直流控制參數(shù)。

目前，基于智能優(yōu)化算法設(shè)計(jì)的控制器的控制效果通常取決于訓(xùn)練樣本及特征輸入的質(zhì)量和數(shù)量、學(xué)習(xí)效率或者控制規(guī)則的全面性和準(zhǔn)確性，而實(shí)際系統(tǒng)中，良好、全面且符合實(shí)際的樣本是很難獲取的；且控制器針對(duì)擾動(dòng)和運(yùn)行方式的魯棒性和控制性能對(duì)參數(shù)的靈敏度還缺乏有效的評(píng)估方法，這都不能滿(mǎn)足對(duì)直流附加控制的安全可靠性要求［11］。此外，控制器的在線(xiàn)訓(xùn)練和自我完善策略研究也有待深入探討。

本文基于暫態(tài)能量函數(shù)原理分析低頻振蕩，闡述了對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。通過(guò)暫態(tài)能量函數(shù)原理推導(dǎo)出利用直流調(diào)制抑制低頻振蕩的調(diào)制規(guī)律是保證直流調(diào)制功率與振蕩相位一致。利用該調(diào)制規(guī)律定性分析直流調(diào)制對(duì)其他振蕩模式的影響，在此基礎(chǔ)上提出利用振蕩功率對(duì)時(shí)間的積分作為考察指標(biāo)定量分析直流調(diào)制對(duì)其他模式的影響，進(jìn)而提出了在線(xiàn)預(yù)測(cè)多模式交互影響方案并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方案的有效性和可行性。

1 南方電網(wǎng)廣域多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

目前，南方電網(wǎng)主要存在3種區(qū)域低頻振蕩模式［7，12-13］：第一種是云南機(jī)組相對(duì)于貴州機(jī)組的振蕩（簡(jiǎn)稱(chēng)“云貴振蕩模式”），振蕩頻率在0.55～0.60 Hz之間；第二種是云南和貴州機(jī)組一同對(duì)廣東機(jī)組的振蕩模式（簡(jiǎn)稱(chēng)“云貴—廣東振蕩模式”），該模式的振蕩頻率在0.40～0.45 Hz之間；第三種是海南機(jī)組相對(duì)于廣東機(jī)組的振蕩（簡(jiǎn)稱(chēng)“海南—廣東振蕩模式”），振蕩頻率為0.70～0.78 Hz，隨著電網(wǎng)網(wǎng)架的加強(qiáng)，系統(tǒng)阻尼總體呈逐年增加趨勢(shì)［13］。南方電網(wǎng)的直流調(diào)制主要是抑制云貴振蕩模式及云貴—廣東振蕩模式［7，12-14］。

目前，南方電網(wǎng)的多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)已接入高坡—肇慶直流（簡(jiǎn)稱(chēng)高肇直流）和興仁—寶安直流（簡(jiǎn)稱(chēng)興安直流），楚雄—穗東直流（簡(jiǎn)稱(chēng)云廣直流）的接入工作也已完成RTDS仿真實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試階段；糯扎渡直流及溪洛渡直流后續(xù)也將接入該系統(tǒng)［7，13］。由于抑制不同的振蕩模式對(duì)于直流調(diào)制控制的相位要求不同，甚至可能是矛盾的。因此，南方電網(wǎng)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就定下了基本原則：每回直流的控制均主要抑制一個(gè)振蕩模式，不同的直流之間相互協(xié)調(diào)，即高肇直流主要抑制云貴振蕩模式，并兼有抑制云貴—廣東振蕩模式；興安直流主要抑制云貴—廣東振蕩模式；云廣直流主要針對(duì)云南—廣東模式并兼有抑制云南—貴州模式［13］。由于云廣直流還未正式接入該系統(tǒng)，故本文之后對(duì)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的闡述將不考慮云廣直流。

圖1 南方電網(wǎng)廣域多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture of wide-area multi-DC coordination control system for China Southern Power Grid

南方電網(wǎng)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，是一個(gè)“6輸入2輸出”的多輸入多輸出控制系統(tǒng)。6個(gè)輸入點(diǎn)冗余布置，分別位于安順、高坡、興仁、羅平、羅洞、寶安的PMU設(shè)備。2個(gè)輸出控制子站分別是高肇直流、興安直流的整流站，每回直流的調(diào)制容量上限為300 MW［7］。區(qū)域電網(wǎng)之間的頻差能夠反映這些區(qū)域電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速差，故以頻差作為反饋輸入信號(hào)，其控制器的輸出可以直接與阻尼轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)［14］。

多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)基于比例控制規(guī)律進(jìn)行直流調(diào)制，若忽略測(cè)量、計(jì)算、傳輸延時(shí)和帶通濾波器的影響，直流調(diào)制功率與區(qū)間頻差成正比，近似公式如下［12，15］：

其中，Pdc為直流額定功率；K為控制反饋增益；Pmod1為高坡子站調(diào)制輸出；Pmod2為興仁子站調(diào)制輸出；f為系統(tǒng)頻率，下標(biāo)gz、yn、gd分別對(duì)應(yīng)貴州、云南、廣東3個(gè)區(qū)域。

2 直流調(diào)制的振蕩能量函數(shù)分析

圖2所示系統(tǒng)中，區(qū)域A與B通過(guò)遠(yuǎn)距離交直流并聯(lián)傳輸線(xiàn)互聯(lián)。

圖2 交直流混合聯(lián)絡(luò)線(xiàn)電力系統(tǒng)Fig.2 Power system with AC and DC tie-lines

假設(shè)ωAB和δAB分別為區(qū)域A和B兩慣性中心（COI）之間的角轉(zhuǎn)速差和角度差。當(dāng)兩慣性中心間發(fā)生搖擺引發(fā)區(qū)域振蕩模式時(shí)，兩區(qū)域之間的機(jī)電暫態(tài)過(guò)程可由式（3）、（4）所示的非線(xiàn)性微分方程描述：

其中，PA0、PB0分別為區(qū)域A和區(qū)域B內(nèi)所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率減去負(fù)荷和網(wǎng)損后的有功功率；PAC、PAD、PBC及PBD分別為圖示的交流與直流有功功率；MA、MB分別為區(qū)域A和區(qū)域B慣性中心的慣性常數(shù)；考慮零阻尼情況，假定 δAB=δAB0，ωAB=0 對(duì)應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定平衡點(diǎn)，式（3）兩邊乘以dδAB并作定積分，可得：

其中，C為常數(shù)。

將式（5）中的左邊兩項(xiàng)分別定義為振蕩動(dòng)能VKE和振蕩勢(shì)能VPE，VKE和VPE之和即為區(qū)域振蕩暫態(tài)能量函數(shù)。

振蕩搖擺的往復(fù)對(duì)應(yīng)區(qū)域間暫態(tài)能量中動(dòng)能與勢(shì)能分量的消長(zhǎng)，但在零阻尼時(shí)暫態(tài)能量總量保持不變。如能借助控制手段使區(qū)域間暫態(tài)振蕩能量總量單調(diào)持續(xù)地消減，則區(qū)域振蕩便會(huì)逐漸平息，促使受擾系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)。

考察一個(gè)振蕩周期區(qū)間［ta，te］，ωAB（ta）＝ωAB（te）＝0，則 VKE（ta）＝VKE（te）＝0，零阻尼情況下有 VPE（ta）＝VPE（te）＝C。

令Pmod為直流調(diào)制的可控功率變量，于是PAD＝PAD0+Pmod。由于 VPE（ta）和 VPE（te）反映了 ta和 te時(shí)刻整個(gè)系統(tǒng)的區(qū)域間暫態(tài)振蕩能量，通過(guò)直流功率調(diào)制，系統(tǒng)的暫態(tài)振蕩能量總量在一個(gè)振蕩周期中的變化量ΔVPE為：

由式（7）可見(jiàn)，為使系統(tǒng)暫態(tài)振蕩能量總量單調(diào)持續(xù)地消減，一個(gè)必要條件是ΔVPE為負(fù)。事實(shí)上只要Pmod與dδAB符號(hào)保持一致，即Pmod與ωAB符號(hào)保持一致，就能滿(mǎn)足這一必要條件。

3 多模式交互影響分析

直流調(diào)制為抑制某主導(dǎo)模式，其調(diào)制功率Pmod總是與設(shè)計(jì)頻率ω0符號(hào)保持一致，而系統(tǒng)其他主導(dǎo)模式的ω′與ω0總是存在差異，即Pmod與其他模式的ω′并不能總保持符號(hào)一致。在直流調(diào)制過(guò)程中，當(dāng)Pmod與其他模式的ω′符號(hào)相反時(shí)，此時(shí)直流調(diào)制會(huì)惡化該模式。

假設(shè)系統(tǒng)存在 M1（f1，ξ1）、M2（f2，ξ2）2 種振蕩模式，并假定直流調(diào)制能有效抑制模式M1。如果直流功率調(diào)制能等效成對(duì)各參與機(jī)組的功率調(diào)制，則直流調(diào)制消耗的能量就是模式M1下各參與機(jī)組的振蕩能量。假設(shè)機(jī)組Gi均參與這2種振蕩模式，且參與程度較大，則機(jī)組Gi在上述2種模式下的振蕩功率公式如下：

假設(shè) P1＞P2，PM1（t）、PM2（t）的大致波形如圖 3 所示。圖中t1～t8時(shí)間段是模式M1的一個(gè)振蕩周期T1，其中 t2～t3、t4～t5、t6～t7時(shí)間段內(nèi) PM1（t）、PM2（t）的振蕩方向一致，在此期間直流調(diào)制功率Pmod不僅與模式M1的角加速度ω1符號(hào)保持一致，還與模式M2的角加速度ω2符號(hào)保持一致，說(shuō)明在此期間直流調(diào)制在消耗模式M1振蕩能量的同時(shí)也在消耗模式M2的振蕩能量。 而在 t1～t2、t3～t4、t5～t6、t7～t8時(shí)間段內(nèi)PM1（t）、PM2（t）的振蕩方向相反，在此期間直流調(diào)制功率在消耗模式M1的振蕩能量的同時(shí)卻在增加模式M2的振蕩能量，所以，在上述時(shí)間段內(nèi)直流調(diào)制對(duì)模式M2起到惡化作用，惡化的程度視增加的振蕩能量多少而定。

圖3 機(jī)組Gi的有功功率振蕩波形Fig.3 Active power oscillation waveforms of generator Gi

基于上述分析，可以利用同一周期T1內(nèi)PM1（t）、PM2（t）振蕩同向與反向時(shí)的振蕩能量關(guān)系來(lái)定量分析模式之間的交互影響。直流調(diào)制在抑制模式M1時(shí)，設(shè)一個(gè)周期T1內(nèi)因直流調(diào)制而對(duì)模式M2增加的振蕩能量為ΔV+，消納的振蕩能量為ΔV-，并令ΔV+取正，ΔV-取負(fù)。 如果 ΔV++ΔV-＞0，說(shuō)明 T1內(nèi)直流調(diào)制對(duì)模式M2體現(xiàn)出增加振蕩能量的作用，即直流調(diào)制會(huì)惡化模式M2，若增加的振蕩能量大到機(jī)組Gi自身阻尼不能消納時(shí)則可能會(huì)導(dǎo)致模式M2阻尼為負(fù)；如果 ΔV++ΔV-＜0，說(shuō)明 T1內(nèi)直流調(diào)制對(duì)模式M2體現(xiàn)出消耗振蕩能量的作用，即直流調(diào)制抑制模式M1的同時(shí)還能抑制模式M2。

本文將功率對(duì)時(shí)間的積分定義為能量計(jì)算公式。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生區(qū)域間低頻振蕩時(shí)，通過(guò)WAMS的低頻振蕩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以獲得多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)多輸入點(diǎn)的頻差信號(hào)，由式（1）和（2）即可得到相關(guān)調(diào)制直流的調(diào)制功率Pmod。將Pmod與交直流系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)振蕩功率的比值定義為調(diào)制占比Kmod，即：

根據(jù)上述分析，通過(guò)積分計(jì)算T1內(nèi)能量的變化量，設(shè)增加能量為正，消耗能量為負(fù)，則對(duì)于圖3所示機(jī)組Gi中針對(duì)振蕩模式M1的功率調(diào)制對(duì)于模式M2的振蕩能量變化量為：

模式M2下，機(jī)組Gi自身阻尼在T1內(nèi)能消納的振蕩能量為：

對(duì)于n臺(tái)同時(shí)參與2種振蕩模式的機(jī)組，由于同一模式下各機(jī)組的參與程度，即能量對(duì)模式的影響程度不一樣，故本文計(jì)及機(jī)組參與因子［16］，利用參與因子對(duì)能量進(jìn)行加權(quán)處理，則有：

其中，μM1為機(jī)組在模式M1下的參與因子；m為模式M2參與因子較大的機(jī)組總數(shù)。如果ΔV＞ΔVG，則直流調(diào)制可能會(huì)導(dǎo)致模式M2阻尼為負(fù)。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

南方電網(wǎng)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷就是利用廣域頻率信號(hào)作為直流附加控制器的反饋輸入，進(jìn)而通過(guò)直流調(diào)制來(lái)抑制南方電網(wǎng)的區(qū)域低頻振蕩現(xiàn)象。南方電網(wǎng)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)不區(qū)分電網(wǎng)波動(dòng)是因擾動(dòng)引起的系統(tǒng)波動(dòng)還是電網(wǎng)發(fā)生持續(xù)低頻振蕩，只要電網(wǎng)波動(dòng)達(dá)到一定程度就會(huì)輸出報(bào)警。很顯然多直流協(xié)調(diào)系統(tǒng)并不是完全動(dòng)作于電網(wǎng)低頻振蕩，這樣也不能準(zhǔn)確在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)低頻振蕩。由于多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)也是采用的PMU-主站-子站的系統(tǒng)架構(gòu)，只是中央控制主站主要功能是接收由PMU采集的信息，對(duì)信息進(jìn)行處理并計(jì)算出連續(xù)的功率調(diào)制指令發(fā)送到各控制子站。本文參考傳統(tǒng)的基于WAMS的低頻振蕩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用多直流系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)本身具備的控制主站，在其邏輯上增加一個(gè)控制功能，即當(dāng)監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)發(fā)生持續(xù)低頻振蕩時(shí)，則投入?yún)f(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；若監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)只是因擾動(dòng)引起的系統(tǒng)波動(dòng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)不動(dòng)作?；诳刂浦髡镜目刂颇芰?，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生區(qū)域低頻振蕩時(shí)，通過(guò)分析各主導(dǎo)振蕩模式之間的能量關(guān)系，預(yù)測(cè)直流調(diào)制在抑制某一主導(dǎo)振蕩模式時(shí)對(duì)其他振蕩模式的影響，進(jìn)而通過(guò)主站判別是否投入多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

5 仿真算例

仿真數(shù)據(jù)采用南方電網(wǎng)某一運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，擾動(dòng)設(shè)為羅平—馬窩500 kV線(xiàn)路羅平側(cè)三相瞬時(shí)性故障，5個(gè)周期切除故障。對(duì)故障后的振蕩曲線(xiàn)利用Prony方法進(jìn)行辨識(shí)，南方電網(wǎng)中主要存在2種區(qū)域振蕩模式M1與 M2，如表 1 所示。

表1 南方電網(wǎng)區(qū)域振蕩模式Table 1 Areal oscillation modes of China Southern Power Grid

表2和表3列出了模式M1與M2的主要參與機(jī)組，可見(jiàn)模式M1是云貴—廣東振蕩模式，模式M2是云貴振蕩模式。其中表2僅列出參與因子大于0.6的機(jī)組（注：貴州機(jī)組的參與因子均低于0.6），表3僅列出參與因子大于0.4的機(jī)組。

表2 模式1主要參與機(jī)組Table 2 Main participating units in Mode 1

表3 模式2主要參與機(jī)組Table 3 Main participating units in Mode 2

以抑制云貴振蕩模式為目的，研究直流調(diào)制措施對(duì)云貴—廣東振蕩模式的影響。對(duì)于云貴振蕩模式，按照多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)定應(yīng)采用高肇直流進(jìn)行調(diào)制。首先計(jì)算各機(jī)組對(duì)應(yīng)的能量變化量及機(jī)組自身阻尼能消納的能量，部分機(jī)組模式M1的能量變化量見(jiàn)表4。

表4 部分機(jī)組模式1的能量變化量Table 4 Energy variation of some units in Mode 1

可知，所有參與機(jī)組的能量變化量ΔV=∑ΔVi=41.60749，自身消納的能量為ΔVG=∑ΔVGi=176.2288。ΔV為正，振蕩能量在增加，即直流調(diào)制抑制云貴振蕩模式的同時(shí)會(huì)惡化云貴—廣東振蕩模式的阻尼，加劇該模式的振蕩。但由于ΔV＜ΔVG，故增加的振蕩能量能夠被消耗，云廣振蕩模式的阻尼會(huì)減少但不會(huì)變?yōu)樨?fù)阻尼。

以下通過(guò)在仿真中計(jì)及直流調(diào)制對(duì)上述結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。以金州—興仁500 kV線(xiàn)路、NZD9G機(jī)組的有功功率作為考察對(duì)象，對(duì)比高肇直流調(diào)制前后振蕩情況，見(jiàn)圖4和圖5。由圖4、圖5可以發(fā)現(xiàn)高肇直流調(diào)制后，系統(tǒng)阻尼有惡化趨勢(shì)。

圖4 高肇直流調(diào)制前后金州—興仁線(xiàn)路有功功率Fig.4 Active power of Jinzhou-Xingren line，with and without Gaozhao HVDC modulation

圖5 高肇直流調(diào)制前后NZD9G有功功率Fig.5 Active power of NZD9G，with and without Gaozhao HVDC modulation

對(duì)調(diào)制前后的NZD9G機(jī)組出力進(jìn)行Prony分析，進(jìn)一步分析高肇直流調(diào)制對(duì)系統(tǒng)各振蕩模式的影響，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，NZD9G機(jī)組所參與的云貴振蕩模式阻尼提高很大，但是云貴—廣東振蕩模式的阻尼卻被惡化，從而加劇了系統(tǒng)低頻振蕩，這與之前用振蕩能量預(yù)測(cè)的結(jié)果保持一致。

表5 高肇直流調(diào)制前后NZD9G出力Prony分析Table 5 Prony analysis for active power of NZD9G，with and without Gaozhao HVDC modulation

通過(guò)以上的仿真分析，驗(yàn)證了本文提出的基于振蕩能量預(yù)測(cè)模式交互影響的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)互聯(lián)大電網(wǎng)低頻振蕩的直流廣域阻尼控制問(wèn)題，本文基于WAMS提供的電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，提出利用振蕩能量分析多模式的交互影響及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。

本文只是基于振蕩能量分析對(duì)模式交互影響進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并沒(méi)有解決如何減少模式之間交互影響程度。而反饋信號(hào)能直接反映振蕩模式相關(guān)信息，所以后續(xù)研究工作可以考慮當(dāng)預(yù)測(cè)到直流調(diào)制會(huì)惡化其他模式時(shí)，通過(guò)改變多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸入反饋信號(hào)，以統(tǒng)籌兼顧多振蕩模式為目標(biāo)進(jìn)行直流調(diào)制，使得各模式的阻尼達(dá)到整體最優(yōu)。

［1］余耀南．動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)［M］．北京：水利電力出版社，1985．

［2］趙睿，李興源，劉天琪，等.抑制次同步和低頻振蕩的多通道直流附加阻尼控制器設(shè)計(jì)［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34（3）：89-93.ZHAO Rui，LI Xingyuan，LIU Tianqi，et al.Design of multi-channel DC supplementary damping controller for sub synchronous and low-frequency oscillation suppression［J］.Electric Power Automation Equipment，2014，34（3）：89-93.

［3］翁華，徐政，劉昇，等.基于多工況綜合留數(shù)及H2/H∞的多回直流系統(tǒng)阻尼控制魯棒設(shè)計(jì)方法［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34（7）：70-75.WENG Hua，XU Zheng，LIU Sheng，et al.Robust design of multi-HVDC system damping control based on synthetic residues of multiple operating conditions and H2/H∞［J］.Electric Power Automation Equipment，2014，34（7）：70-75.

［4］林橋，李興源，王曦，等.多直流附加阻尼控制的控制敏感點(diǎn)挖掘［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34（7）：76-80.LIN Qiao，LI Xingyuan，WANG Xi，et al.Sensitive point digging for additional damping control in multi-HVDC system［J］.Electric Power Automation Equipment，2014，34（7）：76-80.

［5］胡楠，李興源，楊毅強(qiáng)，等.考慮時(shí)變時(shí)滯影響的直流廣域阻尼自適應(yīng)控制［J］．電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（2）：281-288.HU Nan，LI Xingyuan，YANG Yiqiang，et al.Adaptive wide-area damping controlforHVDC transmission system considering influence of time-varying delay［J］．Power System Technology，2014，38（2）：281-288.

［6］李鵬，賀靜波，石景海，等．交直流并聯(lián)大電網(wǎng)廣域阻尼控制技術(shù)理論與實(shí)踐［J］．南方電網(wǎng)技術(shù)，2008，2（4）：13-17．LI Peng，HE Jingbo，SHI Jinghai，et al.The theory and practice of wide-area damping control for bulk HVAC/HVDC hybrid power systems［J］.Southern Power System Technology，2008，2（4）：13-17.

［7］汪娟娟，李鵬，傅闖．電力系統(tǒng)廣域阻尼控制與工程應(yīng)用［J］．電網(wǎng)技術(shù)，2011，35（10）：29-35．WANG Juanjuan，LI Peng，F(xiàn)U Chuang.Review of research on wide-area damping control and its engineering application ［J］.Power System Technology，2011，35（10）：29-35.

［8］LI Peng，WU Xiaochen，ZHANG Yao，et al.Analysis of modulation controllers of multi-infeed HVDC for CSG in 2008［C］∥International Conference on Power System Technology（PowerCon）.Chongqing，China：IEEE，2006：1-7.

［9］LI Licheng，WU Xiaochen，LI Peng.Coordinated control of multiple HVDC systems for damping interarea oscillations in CSG［C］∥Power Engineering Society Conference and Exposition in Africa.Johannesburg，South Africa：IEEE，2007：1-7.

［10］李鵬，吳小辰，張堯，等．南方電網(wǎng)多直流調(diào)制控制的交互影響與協(xié)調(diào)［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（21）：90-93．LI Peng，WU Xiaochen，ZHANG Yao，etal.Interaction and coordination of modulation controllers of multi-infeed HVDC in CSG［J］.Automation of Electric Power Systems，2007，31（21）：90-93.

［11］毛曉明，管霖，張堯，等．超高壓大功率直流輸電系統(tǒng)的先進(jìn)控制技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2004，24（9）：91-95．MAO Xiaoming，GUAN Lin，ZHANG Yao，et al.Application and development of advanced control technologies in HVDC ［J］.Electric Power Automation Equipment，2004，24（9）：91-95.

［12］肖鳴，莫琦，李鵬，等.南方電網(wǎng)多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行與評(píng)估［J］. 南方電網(wǎng)技術(shù)，2010，4（3）：42-46.XIAO Ming，MO Qi，LI Peng，et al.Operation and evaluation of the coordinated HVDC damping controlsystem ofChina Southern Power Grid［J］.Southern Power System Technology，2010，4（3）：42-46.

［13］涂亮，柳勇軍.糯扎渡直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效果［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2012，5（6）：16-20.TU Liang，LIU Yongjun.The design and effect of coordinated control system for Nuozhadu DC project［J］.Southern Power System Technology，2012，5（6）：16-20.

［14］李鵬，吳小辰，李立涅，等.南方電網(wǎng)廣域阻尼控制系統(tǒng)及其運(yùn)行分析［J］. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（18）：52-56.LI Peng，WU Xiaochen，LI Licheng，et al.Wide-area damping control system in China Southern Power Grid and its operation analysis［J］.Automation of Electric Power Systems，2009，33（18）：52-56.

［15］XIAO Ming，LI Peng，ZHANG Kun，et al.Operation and evaluation of the coordinated HVDC damping control system of China Southern Power Grid［C］∥Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies（DRPT）.Weihai，China：IEEE，2011：94-98.

［16］徐偉，鮑顏紅，徐泰山，等.電力系統(tǒng)低頻振蕩實(shí)時(shí)控制［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2012，32（5）：98-101.XU Wei，BAO Yanhong，XU Taishan，et al.Real-time control of power system low-frequency oscillation ［J］.Electric Power Automation Equipment，2012，32（5）：98-101.