Page 138 - 《中国电力》2026年第4期

2026 年 第 59 卷

式。系统中 2 个 APC 换流站共同参与直流不平衡 U dc U dc
功率调节为常见的运行方式，当直流不平衡功率
U dcmaxi1 U dcmaxi2
超出主换流站与辅助换流站的系统调节能力时， U dcref
U dcmini1 U dcmini2
将 VSC 与 1 VSC 设置为直流电压控制模式。 U mini1 U mini2
2
i
i
1）优先级控制模式。 P mini1 P refi1 P maxi1 P P mini2 P refi2 P maxi2 P
在优先级控制模式下，可细分为 VSC 优先 a) VSC i1 b) VSC i2
1
i
级模式与 VSC 优先级模式。基于 2 种模式的计 图 6 共享控制模式下 VSC 功率-电压特性曲线
2
i
Fig. 6 Power-voltage characteristic curves of VSC in
算流程具有相似性，以 VSC 优先级模式为例进 shared control mode
1
i
行分析，其控制架构如图 5 所示。
若 ΔP dci1max ＜ ΔP ＜ ΔP dci1max +P dci1max ， 系 统 直
dc
U dc U dc
流不平衡功率将按规则分配为

U dcmaxi1
U dcmaxi2 P i2 = 1/k i2 (U dci2 −U dcmini2 )+ P refi2

U dcref （15）

U dcmini1 
P i1 = 1/k i1 (U dci1 −U dcmini1 )+ P refi1
U mini1 U dcmini2
U mini2
式中：k 为 2 VSC 的下垂系数，其计算式为
2
P P i i
P mini1 P refi1 P maxi1 P mini2 P refi2 P maxi2
a) VSC i1 b) VSC i2 U dcmini2 −U mini2
k i2 = （16）
图 5 优先级控制模式下 VSC 功率-电压特性曲线 P refi2 − P maxi2
Fig. 5 Power-voltage characteristic curves of VSC in 为实现 VSC 与 1 VSC 的功率精准分配，定义
2
i
i
priority control mode
关键线路负载率 β i 为
若 ΔP dci1max ＞ΔP dci2max ，VSC 切换至下垂控制 P i
1
i
β i = （17）
模式，VSC 维持原运行模式。 (1−ε)S i
2
i
若 ΔP dci2max ＜ ΔP ＜ ΔP dci1max ， 直 流 不 平 衡 功 式中：ε 为输电线路安全裕度。各换流站的输出功
dc
率将由 VSC 独自承担，即 率不能超出线路负荷极限，换流站功率关系为
1
i

P i2 = P refi2
 （13） 2 ∑
 （18）
 P refim − P im = ∆P dc −∆P dcloss
P i1 = 1/k i1 (U dci1 −U dcmini1 )+ P refi1
m=1
式中：k 为 1 VSC 的下垂系数，其计算式为
1
i
i
式中：ΔP dclos s 为功率分配前后的直流功率损耗变
U dcmini1 −U mini1
k i1 = （14） 化量；VSC 与 1 VSC 可协同实现不平衡直流功率
2
P refi1 − P maxi1 i i
的精确分配。
将 VSC 设置为备用下垂控制策略，当出现
2
i
dc
风电功率大幅波动等异常工况时，可防止系统直 若 ΔP ＞ ΔP dci1max ＞ ΔP dci2max ， 共 享 控 制 模 式
将进入特殊工况。在此条件下，需超过某条关键
流电压失稳。此外，图 5 红色阴影区域表示下垂
线 路 的 供 电 安 全 约 束 ， 以 确 保 直 流 系 统 稳 定 运
系数的可调范围，其具体取值需根据控制系统动
行。此时与强互联区域连接的 APC 换流站将继续
态响应要求进行整定。同时，应为 VSC 预留必
2
i
要的控制裕度。 吸纳不平衡功率，另一换流站则按供电安全允许
当满足 ΔP ＜ΔP dci2ma x 时，VSC 将以上述类 的最大功率输出。此时，APC 换流站的额定有功
2
i
dc
似运行方式进行。优先控制模式下，选择调节能 功率将被设置为备用调节容量，以维持系统直流
力最强的 APC 换流站作为优先站，将其切换至下 电压稳定。
垂控制模式，独立承担全部不平衡功率，其余换 共享控制模式下，所有 APC 换流站协同参与
流站维持原有控制模式。 调节，按照各站最大调节能力的比例分担不平衡
2）共享控制模式。 功率，确保系统总调节能力得到充分利用。通过
在共享控制模式下，VSC 与 1 VSC 通过 VSC- 其差异化的协同策略，实现了对不平衡功率的精
2
i
i
MTDC 主从协调控制策略实现不平衡功率分配， 准适配，优先控制模式保障了系统的快速响应能
如图 6 所示。 力，共享控制模式优化了全局的安全裕度。

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