具有电流流式控制器的多端高压直流（HVDC）系统中的非线性稳定性分析与交互作用检测

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Nonlinear Stability Analysis and Interaction Detection in Multi-Terminal HVDC Systems with Current Flow Controllers

高压直流输电系统稳定性分析及非线性方法应用

　　

摘要

随着对电能需求的不断增长以及对可再生能源的关注，人们对高压直流（HVDC）输电系统，尤其是多端HVDC（MTDC）系统的兴趣日益浓厚。MTDC系统具有多项优势，例如能够同时连接多个交流电网、传输大功率电力，并带来经济效益。然而，控制直流线路电流仍然是一个重大挑战。直流电流流量控制器（CFC）的使用有助于调节和控制这些系统中的直流功率。随着MTDC系统变得越来越复杂，稳定性分析和准确评估变得至关重要。该领域的一个关键挑战是在各种组件相互作用的影响下评估系统稳定性。线性分析有助于识别接近运行点时的变化，但在电力系统受到显著非线性影响时，仅靠线性分析不足以检测到相互作用现象。因此，需要进行非线性分析以全面研究这些现象。本文探讨了CFC-MTDC系统的稳定性，考虑了系统组件与控制器之间的相互作用。推导出了系统的数学模型，并通过线性模态分析研究了参数和控制值变化对系统阻尼的影响。由于系统的非线性特性，采用了标准形分析及相关指标来评估稳定性并检测相互作用。通过比较线性分析、非线性逐步分析和标准形分析方法的响应，对系统在时域和频域内的行为进行了分析。