郭海平，李猛，黃立濱，杜兆斌，夏成軍

（1.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院，廣東廣州 510080；2.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州 510641）

混合直流輸電系統(tǒng)無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略優(yōu)化

郭海平1，李猛2，黃立濱1，杜兆斌2，夏成軍2

（1.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院，廣東廣州 510080；2.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東廣州 510641）

針對(duì)多回直流落點(diǎn)于同一交流系統(tǒng)，且其中有一回或幾回直流為柔性直流工程，構(gòu)成混合多饋入直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，建立了一種并聯(lián)混合型直流輸電模型。傳統(tǒng)直流輸電工程無(wú)功控制中的gamma-kick功能用以減輕濾波器投切瞬間對(duì)交流系統(tǒng)造成的無(wú)功沖擊及電壓擾動(dòng)，但該種控制功能以增大關(guān)斷角，犧牲運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為代價(jià)；在并聯(lián)混合直流輸電系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)柔性直流單元與濾波器投切的協(xié)調(diào)控制，將濾波器投切過(guò)程中饋入交流系統(tǒng)的階躍型無(wú)功功率等效置換成斜線型無(wú)功功率，可以減少無(wú)功沖擊和電壓擾動(dòng)，取代gamma-kick功能。在PSCAD/EMTDC中進(jìn)行仿真建模，并以電壓變化絕對(duì)值和電壓暫態(tài)變化率為指標(biāo)，對(duì)換流母線電壓的波動(dòng)進(jìn)行定量分析，驗(yàn)證了無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能的有效性。

混合直流輸電；gamma-kick；無(wú)功協(xié)調(diào)控制；無(wú)功特性置換

隨著直流輸電工程在大容量遠(yuǎn)距離輸電及區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將會(huì)出現(xiàn)兩回或多回直流線路落點(diǎn)于同一交流系統(tǒng)的情況，形成多饋入直流輸電系統(tǒng)（MIDC），受端交流系統(tǒng)的強(qiáng)度也會(huì)相對(duì)減弱。當(dāng)受端系統(tǒng)強(qiáng)度減弱到一定程度后，會(huì)產(chǎn)生最大傳輸功率受限、換相失敗風(fēng)險(xiǎn)增大、交流母線電壓調(diào)節(jié)能力減弱等問(wèn)題。因此，弱交流系統(tǒng)下?lián)Q流站濾波器組在投切瞬間對(duì)交流母線造成的無(wú)功沖擊以及帶來(lái)的電壓擾動(dòng)問(wèn)題是不可忽視的[1]。除此以外，濾波器組在最差合閘角進(jìn)行投切或在執(zhí)行某些方式的投切以后，逆變站諧波產(chǎn)生交互影響，繼而引起諧波不穩(wěn)定，還可能會(huì)造成直流系統(tǒng)的換相失敗[2-3]。

現(xiàn)有的傳統(tǒng)電流源換相直流工程（LCC-HVDC）無(wú)功控制策略中多配有g(shù)amma-kick功能來(lái)平滑濾波器投切瞬間系統(tǒng)無(wú)功的改變，抑制交流系統(tǒng)電壓波動(dòng)，但其功能的實(shí)現(xiàn)是暫時(shí)性提高換流器無(wú)功消耗，犧牲運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性為代價(jià)的。且gamma-kick輸出值的大小及其在上升和下降階段的改變速率需要跟換流變分接頭控制TCC系統(tǒng)的死區(qū)進(jìn)行配合，以兼顧保持交流系統(tǒng)無(wú)功特性的平滑過(guò)渡與減少換流變分接頭的頻繁動(dòng)作，增加了控制參數(shù)尋優(yōu)的復(fù)雜性。

如果MIDC其中一回或幾回直流線路為柔性直流（VSC-HVDC）線路時(shí)，就會(huì)形成并聯(lián)混合多饋入直流輸電系統(tǒng)。并聯(lián)混合多饋入直流輸電系統(tǒng)中VSC-HVDC子系統(tǒng)的存在有助于調(diào)節(jié)受端交流母線電壓，提高視在短路容量和電壓穩(wěn)定性。我國(guó)華東地區(qū)已有多條LCC-HVDC落點(diǎn)于上海附近的沿海區(qū)域，且上海南匯風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)投入運(yùn)行。隨著對(duì)東海離岸風(fēng)電場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和西電東送工程的增多，華東電網(wǎng)將形成多條LCC-HVDC與多條VSCHVDC混合饋入的復(fù)雜情況[4]。南方電網(wǎng)依據(jù)其所轄區(qū)域內(nèi)“強(qiáng)直弱交，多回直流同時(shí)饋入”的主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提出了云南電網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)實(shí)施異步聯(lián)網(wǎng)的方案，以優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性。通過(guò)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性等指標(biāo)，其中魯西背靠背直流工程采用近期一回1 000 MW傳統(tǒng)直流和1 000 MW柔性直流并聯(lián)，遠(yuǎn)期兩回1 000 MW傳統(tǒng)直流和1 000 MW柔性直流并聯(lián)的組合聯(lián)網(wǎng)方案，計(jì)劃2016年內(nèi)投入運(yùn)行[5-6]?；旌现绷鬏旊娨惨堰M(jìn)入工程實(shí)施階段。如何實(shí)現(xiàn)LCC-HVDC和MMCHVDC間無(wú)功的協(xié)調(diào)控制，減少弱交流系統(tǒng)在濾波器組投切過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)功沖擊，提高其電壓穩(wěn)定性成為一個(gè)新的研究課題。

由于并列混合型直流輸電拓?fù)鋺?yīng)用較少，相應(yīng)對(duì)濾波器投切控制系統(tǒng)與柔直單元的無(wú)功協(xié)調(diào)控制的研究也較少見(jiàn)諸于各類文獻(xiàn)。但已有學(xué)者在變電站調(diào)壓控制、配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域展開(kāi)了類似的綜合考慮無(wú)功優(yōu)化中的離散變量與連續(xù)變量的協(xié)調(diào)控制[7-8]。文獻(xiàn)[9]研究了STATCOM與變壓器分接頭控制間的協(xié)調(diào)，但是忽略了對(duì)作為無(wú)功主要來(lái)源的電容器組的協(xié)調(diào)控制。文獻(xiàn)[10]提出了應(yīng)用在配電網(wǎng)中的基于小容量STATCOM和TSC的低成本混合無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。文獻(xiàn)[11]提出了變電站無(wú)功控制中，STATCOM與傳統(tǒng)無(wú)功控制手段的協(xié)調(diào)，但其協(xié)調(diào)控制都僅是通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)無(wú)功需求量，來(lái)匹配電容器組的投入數(shù)量以及STATCOM的無(wú)功出力，將單一的由電容器組進(jìn)行離散化的無(wú)功支撐，變?yōu)橐环N“假性”的由STATCOM和電容器組構(gòu)成的連續(xù)型無(wú)功補(bǔ)償。所謂“假性”連續(xù)無(wú)功補(bǔ)償，指的是其控制策略只能滿足各種無(wú)功設(shè)備的出力總和在穩(wěn)態(tài)時(shí)符合系統(tǒng)無(wú)功需求的連續(xù)變化，本質(zhì)上只是提高了靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的利用率，但無(wú)功補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程中，仍然存在較大的無(wú)功沖擊。

本文搭建了一種由一回LCC-HVDC和一回MMCHVDC并列構(gòu)成的并聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)，并協(xié)調(diào)傳統(tǒng)直流單元的濾波器投切控制與柔性直流單元的無(wú)功解耦控制，即在濾波器投切瞬間，柔性直流單元進(jìn)行無(wú)功反調(diào)，且無(wú)功出力隨時(shí)間的推移而不斷減少，從而可以把濾波器階躍式的無(wú)功特性，等效置換為斜線式的無(wú)功特性，以實(shí)現(xiàn)無(wú)功的優(yōu)化控制。

1 LCC-HVDC中的無(wú)功控制策略

以逆變側(cè)為例，如圖1所示，在LCC-HVDC中，其無(wú)功控制分區(qū)主要有3部分：即位于交流母線處的交流場(chǎng)濾波器投切控制，位于換流變壓器的TCC分接頭控制，以及位于換流器控制系統(tǒng)內(nèi)的gammakick功能。濾波器投切控制[12-13]是為了維持換流站與交流系統(tǒng)交換的無(wú)功功率在一定范圍內(nèi)，滿足系統(tǒng)諧波性能需求，限制濾波器諧波過(guò)負(fù)荷；TCC分接頭控制的作用是維持逆變側(cè)換流器熄弧角或直流電壓在給定參考值附近；gamma-kick功能則是為了減少濾波器投切瞬間給交流系統(tǒng)帶來(lái)的無(wú)功沖擊及電壓擾動(dòng)。由于gamma-kick功能的實(shí)現(xiàn)是以犧牲直流運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為代價(jià)，該部分無(wú)功控制策略在混合直流輸電系統(tǒng)存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。

圖1 傳統(tǒng)直流無(wú)功控制分區(qū)示意圖Fig.1 Diagram of reactive control in LCC

在gamma-kick功能投入時(shí)，當(dāng)交流站控發(fā)出投濾波器命令時(shí)，待濾波器組斷路器閉合，gammakick的輸出在極短時(shí)間內(nèi)上升至Δγ，此時(shí)γ=γ0+Δγ，然后γ以慢速回落至γ0；交流站控發(fā)出切濾波器命令后，經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后濾波器組斷路器才會(huì)斷開(kāi)，gamma-kick的輸出在這段延時(shí)內(nèi)以慢速上升至Δγ，此時(shí)γ=γ0+Δγ，斷路器斷開(kāi)，γ在極短的時(shí)間內(nèi)回落至γ0[14]。以投濾波器瞬間為例，gamma-kick的控制時(shí)序圖如圖2所示。

圖2 gamma-kick控制時(shí)序示意圖Fig.2 Sequence diagram of gamma-kick control

通過(guò)試驗(yàn)可知，gamma-kick投入后，在濾波器投入或切除瞬間，通過(guò)暫時(shí)增大或降低γ的參考值，瞬時(shí)改變換流器的無(wú)功消耗，對(duì)限制交流系統(tǒng)無(wú)功功率及電壓的動(dòng)態(tài)變化率起到一定的作用。

但這種以快速調(diào)節(jié)γ角，減小濾波器投切瞬間無(wú)功沖擊，抑制電壓波動(dòng)的方式，都需要暫時(shí)增大γ角，這會(huì)使得傳輸?shù)闹绷鞴β式档?，消耗的無(wú)功功率提高，直流開(kāi)關(guān)場(chǎng)中的設(shè)備應(yīng)力增大，降低了設(shè)備的利用率，增加了設(shè)備的損耗，不利于直流系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 VSC-HVDC的功率解耦控制策略

并聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)中的柔性直流單元采用雙閉環(huán)直接電流控制，可以實(shí)現(xiàn)基于dq坐標(biāo)系的有功功率和無(wú)功功率的解耦控制[15-17]。柔性直流單元的外環(huán)控制器接收到站級(jí)控制下發(fā)的有功類（直流電壓或有功功率）指令，經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)得到有功電流的參考值，并送給內(nèi)環(huán)電流控制器的PI環(huán)，引入電網(wǎng)電壓d軸分量作為前饋量和q軸電壓耦合補(bǔ)償量，得到換流器輸出電壓的d軸分量；站級(jí)控制下發(fā)的無(wú)功類（交流電壓或無(wú)功功率）指令，經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)得到內(nèi)環(huán)電流參考值，并送給內(nèi)環(huán)電流控制器；同時(shí)引入電網(wǎng)電壓q軸分量作為前饋量，和d軸電壓耦合補(bǔ)償量得到換流器輸出電壓的q軸分量。經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變化，最后可以得到abc靜止三相坐標(biāo)系下的調(diào)制波。柔性直流單元的有功無(wú)功解耦雙閉環(huán)控制的原理圖如圖3所示。較之于傳統(tǒng)的基于交流側(cè)基波幅值與相位控制的間接電流控制法，這種雙閉環(huán)直接電流控制法具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，便于實(shí)現(xiàn)限流控制等優(yōu)點(diǎn)。

圖3 柔直單元無(wú)功控制原理圖Fig.3 Diagram of reactive control in MMC unit

3 混合直流輸電的無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略優(yōu)化

在傳統(tǒng)直流和柔性直流并聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)中，利用MMC-HVDC可以進(jìn)行有功、無(wú)功解耦控制的優(yōu)勢(shì)，協(xié)調(diào)柔性直流的無(wú)功輸出調(diào)節(jié)與濾波器投切控制；可以在不影響直流系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的條件下，減緩交流濾波器投切給交流系統(tǒng)帶來(lái)的無(wú)功沖擊及相應(yīng)的電壓擾動(dòng)。在濾波器組投切的瞬間迅速改變?nèi)嶂卑l(fā)出（吸收）的無(wú)功功率，隨后再以較為平緩的速率降低柔性直流發(fā)出（吸收）的無(wú)功功率直至其為0。這樣可以把由于濾波器投切而饋入交流系統(tǒng)的近似階躍型無(wú)功功率置換為近似線性的無(wú)功功率，從而可以減輕濾波器投切瞬間對(duì)交流系統(tǒng)的無(wú)功沖擊以及對(duì)交流母線電壓的擾動(dòng)。

并聯(lián)型混合直流輸電無(wú)功協(xié)調(diào)控制模塊的原理圖如圖4所示。當(dāng)該模塊接收到濾波器投切指令后，經(jīng)過(guò)延時(shí)、展寬、選擇、累加等環(huán)節(jié)，向柔性直流單元發(fā)出一定數(shù)值的無(wú)功功率指令。該指令值其實(shí)是一個(gè)累加求和的結(jié)果，其大小由被累加項(xiàng)和單位時(shí)間所決定。以投入一組濾波器為例，介紹無(wú)功協(xié)調(diào)控制模塊的工作原理。濾波器投切命令經(jīng)過(guò)延時(shí)和展寬環(huán)節(jié)后轉(zhuǎn)換為一個(gè)具有一定寬度的脈沖，輸入到2個(gè)選擇器中。當(dāng)該脈沖保持在高電平狀態(tài)時(shí)，選擇器1輸出一個(gè)極短的時(shí)間t1作為累加運(yùn)算的單位時(shí)間，選擇器2輸出一個(gè)正值作為被累加項(xiàng)；經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，選擇器的輸入變?yōu)榈碗娖?，選擇器1輸出一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間t2作為累加運(yùn)算的單位時(shí)間，選擇器2輸出一個(gè)負(fù)值作為被累加項(xiàng)：這樣即可使得柔直單元在濾波器投入的瞬間迅速接收到一個(gè)較大的吸收無(wú)功功率的指令，隨后在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)該指令緩慢減小，最后被限幅環(huán)節(jié)限制在0 Mvar?？梢钥闯?，選擇器1輸出的時(shí)間常數(shù)決定了柔性直流單元無(wú)功輸出的爬坡速率，選擇器2輸出值的正負(fù)則決定了柔性直流單元無(wú)功的變化方向。

圖4 無(wú)功協(xié)調(diào)控制模塊Fig.4 Reactive power coordinated control block

4 仿真試驗(yàn)驗(yàn)證

4.1 仿真算例說(shuō)明

基于PSCAD/EMTDC搭建上述包含詳細(xì)控制結(jié)構(gòu)的并聯(lián)混合型直流系統(tǒng)模型。仿真試驗(yàn)以在逆變側(cè)投濾波器的情況為例，通過(guò)分別觀察無(wú)功協(xié)調(diào)控制模塊投入與退出時(shí)，由于濾波器投入而饋入交流系統(tǒng)無(wú)功功率的變化以及逆變側(cè)交流電壓有效值的變化，驗(yàn)證了無(wú)功協(xié)調(diào)控制模塊對(duì)減少濾波器投入瞬間對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生的無(wú)功沖擊及對(duì)交流電壓的擾動(dòng)起到了一定的優(yōu)化作用。

4.2 仿真結(jié)果分析

如圖5所示，通過(guò)對(duì)并聯(lián)混合直流輸電系統(tǒng)中柔性直流單元接受到協(xié)調(diào)控制模塊的無(wú)功指令值進(jìn)行觀察，可以驗(yàn)證柔直單元在濾波器投切瞬間的響應(yīng)確實(shí)符合最初的設(shè)計(jì)思路。

圖5 柔性直流單元無(wú)功指令Fig.5 Reactive power order of MMC unit

觀察無(wú)功協(xié)調(diào)功能投入前后，在濾波器投入過(guò)程中饋入到交流系統(tǒng)的無(wú)功功率的變化（圖6），可以發(fā)現(xiàn)，饋入交流系統(tǒng)的“階梯狀”無(wú)功功率被等效地“置換”為變化更趨平緩，沖擊明顯減少的類似斜線型無(wú)功功率。該種無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略對(duì)改善濾波器投切帶來(lái)的瞬時(shí)無(wú)功沖擊大有裨益。

圖6 濾波器投切過(guò)程中饋入交流系統(tǒng)的無(wú)功功率示意圖Fig.6 Diagram of reactive power sent to AC system when filters

圖7為并聯(lián)混合直流輸電系統(tǒng)中，無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能退出和投入后，直流系統(tǒng)在伴隨著濾波器不斷投入的升功率過(guò)程中，逆變側(cè)交流線電壓有效值變化曲線?？梢钥闯?，在無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能退出時(shí)，在濾波器投入瞬間，逆變側(cè)交流電壓有效值會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的沖擊，然后隨著傳輸直流功率的上升，換流站消耗的無(wú)功增大，逆變站交流電壓再以一定速度回落，交流母線電壓有效值曲線在濾波器投入瞬間及其后一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)出類似鋸齒狀的形態(tài)；無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能投入時(shí)，交流母線電壓于濾波器投入瞬間未產(chǎn)生較大的抖動(dòng)，曲線也更為平緩。

圖7 逆變側(cè)交流電壓有效值Fig.7 RMS voltage in invert station

以濾波器投入瞬間的電壓變化絕對(duì)值和電壓暫態(tài)變化率為指標(biāo)，對(duì)無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能投入前后的逆變側(cè)交流母線電壓的波動(dòng)進(jìn)行定量分析，可以得到表1和表2。本文中電壓暫態(tài)變化率定義為濾波器投入（切除）前后各一個(gè)周波內(nèi)的逆變側(cè)交流電壓有效值的最小值（最大值）與最大值（最小值）差值的絕對(duì)值，占濾波器投切前交流電壓的最小值（最大值）的比例，即

表1 逆變側(cè)交流電壓變化絕對(duì)值對(duì)比Tab.1 Comparison of absolute value of the variation of AC voltage in invert station

表2 逆變側(cè)交流電壓暫態(tài)變化率對(duì)比Tab.2 Comparison of transient change rate of AC voltage in invert station

從表1和表2中，可以看出：在投入無(wú)功協(xié)調(diào)控制功能的情況下，濾波器投入瞬間，電壓變化絕對(duì)值和電壓暫態(tài)變化率較未投入時(shí)有明顯的下降，逆變側(cè)交流母線電壓的波動(dòng)亦得到了很好的抑制。

5 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種適用于并聯(lián)混合型直流輸電系統(tǒng)中的無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略，通過(guò)在濾波器投切瞬間，改變?nèi)嵝灾绷鲉卧臒o(wú)功出力，對(duì)由濾波器投切而造成的交流無(wú)功沖擊進(jìn)行反調(diào)，將由于濾波器投切而饋入交流系統(tǒng)的原始階躍型無(wú)功功率等效置換成斜線型無(wú)功功率。通過(guò)在PSCAD/EMTDC中搭建混合直流輸電控制系統(tǒng)的詳細(xì)模型，驗(yàn)證了混合直流輸電系統(tǒng)中無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略的有效性。由仿真分析可以看出，在投入無(wú)功協(xié)調(diào)功能后，濾波器投切對(duì)交流系統(tǒng)造成的無(wú)功沖擊和電壓擾動(dòng)都得到了較好抑制，有利于接入弱交流系統(tǒng)的直流系統(tǒng)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[1]張志朝，汪洋，周翔勝，等.云廣±800 kV直流系統(tǒng)濾波器組投切控制策略優(yōu)化[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2010，4（4）: 40-43.ZHANG Zhichao，WANG Yang，ZHOU Xiangsheng，et al.Optimization of switching control for AC filter groups in Yunnan-Guangdong±800 kV DC System[J].Southern Power System Technology，2010，4（4）:40-43（in Chinese）.

[2]任景，李興源，金小明，等.多饋入高壓直流輸電系統(tǒng)中逆變站濾波器投切引起的換相失敗仿真研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2008，32（12）:17-22.REN Jing，LI Xingyuan，JIN Xiaoming，et al.Simulation study on commutation failure caused by switching ACfilters of inverter stations in multi-infeed HVDC system[J].Power System Technology，2008，32（12）:17-22（in Chinese）.

[3]謝惠藩，楊光源，彭光強(qiáng)，等.廣州換流站交流濾波器投切對(duì)天廣直流換相失敗的影響 [J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2015，9（9）:17-22.XIE Huifan，YANG Guangyuan，PENG Guangqiang，et al.Influence of AC filter switching at Guangzhou converter station on commutation failure of Tianshengqiao-Guangzhou HVDC project[J].Southern Power System Technology，2015，9（9）:17-22（in Chinese）.

[4]趙成勇，郭春義，劉文靜，等.混合直流輸電[M].北京：科學(xué)出版社，2014.

[5]劉濤，李婧靚，李明，等.南方電網(wǎng)魯西背靠背直流異步聯(lián)網(wǎng)工程控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014，8（6）:18-22.LIU Tao，LI Jingjing，LI Ming，et al.Control and protection system design of Luxi back-to-back asynchronous interconnection HVDC project of China southern power grid[J].Southern Power System Technology，2014，8（6）: 18-22（in Chinese）.

[6]張東輝，洪潮，周保榮，等.云南電網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014，8（6）: 1-6.ZHANG Donghui，HONG Chao，ZHOU Baorong，et al.Asynchronous interconnection system scheme for Yunnan power grid and the main grid of China southern power grid[J].Southern Power System Technology，2014，8（6）: 1-6（in Chinese）.

[7]郭慶來(lái)，孫宏斌，張伯明，等.自動(dòng)電壓控制中連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法（一）變電站內(nèi)協(xié)調(diào)電壓控制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（8）:39-42.GUO Qinglai，SUN Hongbin，ZHANG Boming，et al.Coordination of continuous variables and discrete variables in automatic voltage control part one coordinated voltage control for substations[J].Automation of Electric Power Systems，2008，32（8）:39-42（in Chinese）.

[8]郭慶來(lái)，孫宏斌，張伯明，等.自動(dòng)電壓控制中連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法（二）廠站協(xié)調(diào)控制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（9）:65-68.GUO Qinglai，SUN Hongbin，ZHANG Boming，et al.Coordination of continuous variables and discrete variables in automatic voltage control part two coordinated voltage control among power plants and substations[J].Automation of Electric Power Systems，2008，32（9）:65-68（in Chinese）.

[9]FUJII T，CHISYAKI H.Coordinated voltage control and continuous operation of the 80 MVA STATCOM under commercial operation[C]//Power Conversion Conference，Nagoya，Japan，2007:969-974.

[10]趙偉，羅安，唐杰，等.靜止無(wú)功發(fā)生器與晶閘管投切電容器協(xié)同運(yùn)行混合無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29（19）:92-98.ZHAO Wei，LUO An，TANG Jie，et al.Hybrid var compensator based on the coordinated operation of STATCOM and TSC[J].Proceedings of the CSEE，2009，29（19）:92-98（in Chinese）.

[11]張勇，羅滇生，范幸，等.STATCOM與傳統(tǒng)電壓無(wú)功控制手段協(xié)調(diào)應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2015，27（12）:12-17.ZHANG Yong，LUO Diansheng，F(xiàn)AN Xing，et al.Coordination and application between STATCOM and traditional voltage quality control means[J].Proceedings of the CSU-EPSA，2015，27（12）:12-17（in Chinese）.

[12]洪妙，劉棟，駱林峰.換流站交流濾波器的配置與控制功能優(yōu)化[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2014（12）:78-83.HONG Miao，LIU Dong，LUO Linfeng.Configuration and control function optimization of AC filter for converter station[J].Power Capacitor＆Reactive Power Compensation，2014（12）:78-83（in Chinese）.

[13]張強(qiáng)，梁迪團(tuán)，劉寧.±800 kV普洱換流站無(wú)功配置的研究分析[J].高壓電器，2015（3）:117-121.ZHANG Qiang，LIANG Dituan，LIU Ning.Reactive power compensation scheme and configuration for±800 kV Pu’er converter station[J].High Voltage Apparatus，2015（3）: 117-121（in Chinese）.

[14]吳曄，殷威揚(yáng).逆變側(cè)熄弧角GAMMA-KICK控制仿真計(jì)算[J].高電壓技術(shù)，2005，31（2）:31-32.WU Ye，YIN Weiyang.Simulation of GAMMA-KICK control for inverter extinguish angle[J].High Voltage Engineering，2005，31（2）:31-32（in Chinese）.

[15]梁君君，夏成軍，李創(chuàng)煌，等.基于MMC的三端柔性直流輸電系統(tǒng)建模與仿真[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014，（12）:78-83.LIANG Junjun，XIA Chengjun，LI Chuanghuang，et al.Modeling and simulation of three-terminal MMC-HVDC based on PSCAD[J].Power System and Clean Energy，2014（12）:78-83（in Chinese）.

[16]溫家良，陳中圓，蔚泉清，等.柔性直流輸電系統(tǒng)接地故障下過(guò)電壓特性研究[J].電瓷避雷器，2014（4）:127-131.WEN Jialiang，CHEN Zhongyuan，YU Quanqing，et al.Study on characteristics of overvoltage in DC light systemunder grounding faults[J].Insulators and Surge Arresters，2014（4）:127-131（in Chinese）.

[17]湯廣福，賀之淵，龐輝.柔性直流輸電工程技術(shù)研究、應(yīng)用及發(fā)展[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，37（15）:3-14.TANG Guangfu，HE Zhiyuan，PANG Hui.Research，application and development of VSC-HVDC engineering technology[J].Automation ofElectricPowerSystems，2013，37（15）:3-14（in Chinese）.

（編輯 馮露）

Coordinated Control Strategy of Reactive Power in Parallel Hybrid HVDC

GUO Haiping1，LI Meng2，HUANG Libin1，DU Zhaobin2，XIA Chengjun2
（1.Electric Power Institute of CSG，Guangzhou 510080，Guangdong，China；2.School of Electric Power，South China University of Technology，Guangzhou 510641，Guangdong，China）

When several HVDC systems set in the same AC system and one or more of HVDC projects are VSC-HVDC，multi-infeeded direct current（MIDC）comes into existence.In view of this trend，a model of parallel hybrid HVDC is established in this paper.Traditionally，gamma-kick is generally used in LCC-HVDC to alleviate reactive power impact and voltage disturbance in the AC system when filters are switching at the expense of operation economy.For that matter，the step index reactive characteristic of filters is replaced with the inclined reactive characteristic by substituting coordinated control of filter switching and MMC unit for gamma-kick in the parallel hybrid HVDC so that the reactive power impact and voltage disturbance can be impressed.The detailed model of the parallel hybrid HVDC is built in PSCAD/EMTDC.The fluctuation of voltage in the commutation bus is analyzed with the index of absolute value of the variation of RMS voltage and transient change rate of RMS voltage.In this way，the effectiveness of the reactive power coordinated control is proved.

hybrid HVDC；gamma-kick；coordinated control of reactive power；replacement of reactive characteristics

國(guó)家自然科學(xué)基金（51577071）；廣東省自然科學(xué)資金（2015 A030313202）。

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（51577071）；Guangdong Natural Science Foundation（2015 A030313202）.

1674-3814（2016）10-0016-06

TM721.3

A

2016-06-13。

郭海平（1986—），男，碩士，研究方向?yàn)樾履茉窗l(fā)電、常規(guī)直流及柔性直流輸電實(shí)時(shí)仿真技術(shù)；

李 猛（1991—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)楦邏褐绷鬏旊姡?/p>

黃立濱（1974—），男，碩士，研究方向電力系統(tǒng)仿真、高壓直流輸電控制保護(hù)。