基于功率-电压特性的并网MMC电压参考自适应调整方法

《Scientific Reports》：Adaptive voltage reference regulation for grid-connected MMCs based on P–V characteristics

　　

摘要

当模块化多电平变换器（MMC）并网运行时，调度系统向MMC发出的电压参考指令以15分钟为间隔进行更新，但直流侧功率的快速波动可能短至数秒。这种现象导致了电压参考指令更新与实际运行状态变化之间的时间尺度不匹配，难以及时跟踪运行点的变化，容易造成并网点电压偏移。调度级自动电压控制和本地无功功率调节分别针对分钟级全局优化和无功功率扰动场景进行设计，其设计目标无法直接覆盖调度间隙中有功功率快速变化引起的电压偏移。针对这一场景，本文提出了一种基于功率-电压特性的电压参考自适应调整方法。该方法通过多工况潮流计算和二次拟合构建统一的等效P-V曲线，建立直流侧功率与电压参考之间的映射关系，并设计了带有扰动阈值和电压限幅的分段校正机制，从而在不改变原有控制结构的前提下实现电压参考的自适应校正。仿真结果表明，所提方法能有效抑制调度间隙中功率扰动引起的并网点电压偏移，显著改善动态响应性能，并维持稳定的电流和环流响应，可为并网MMC的PCC电压偏差抑制提供有效的技术方案。