（乌鲁木齐供电公司 新疆乌鲁木齐 830000）
摘要：本文通过对VSC-HVDC系统向无源网络系统供电的仿真分析，并引入了滑膜控制策略，通过对非线性系统的线性化解耦，实现有功功率和无功功率独立控制，提升了系统控制的稳态性，通过Matlab/Simulink的仿真结果表明本文所提出的控制策略具有较好的动态性能。
关键词： VSC-HVDC；相对阶；滑膜变结构
0引言
近年来随着大功率电力电子技术的发展，电压源换流技术的高压直流输电（VSC-HVDC）获得了新的进展。ABB首先提出了VSC-HVDC输电技术，并且已经得到了实际的应用，目前在法国、瑞典、挪威等多个国家建立了VSC-HVDC工程。
瑞典ABB公司电压源换流器的高压直流输电技术较为成熟，目前电压源换流器的高压直流输电传输的功率达到350MW，直流电压达到150KW，直流电流大于700A。国外第一个投入商业运用的基于电压源换流器的高压直流输电是在瑞典进行的，就是将Gotland的风能发电通过地下电缆送到Visby，传输容量为50MW，传输线路的长度为70KM，在随后的几年内，基于电压源型换流器的高压直流输电在世界各地得到推广和应用VSC-HVDC输电系统的VSC可以工作在无源逆变方式并实现自我关断，不需要外加换向电压，克服了传统的HVDC受电端是有源网络的根本缺陷，消除了发生换向失败的可能性，使用VSC-HVDC为远距离的孤立负荷输电提供了可能性。
VSC-HVDC系统向无源网络供电主要应用在两个方面，一方面是作为小型的电厂向远距离负荷供电，另一个方面是用在向一些偏远的负荷比较小的小城镇供电，由于其输电距离超出了交流输电技术性和经济性的可行范围，且传统的HVDC不能向无源网络供电。所以从技术角度上看，VSC-HVDC是向远距离负荷供电的理想选择，而从经济角度上看，VSC-HVDC的经济输电范围比较广泛，也是完全符合要求的。所以，无论是从技术上还是从经济上，VSC-HVDC都是向远距离负荷供电的一种理想选择。同时，由于同样输电走廊的输电能力，直流输电是交流输电的1.5倍，且VSC-HVDC能够同时且相互独立的控制有功功率和无功功率，消除有功环流，合理分配有功负荷，克服电压稳定性的制约，改善电能质量。所以，对于用电量增长快的大城市供电，VSC-HVDC也是一种理想的工具。
本章主要是建立了向无源系统供电的VSC-HVDC的理想数学模型，并在此基础上采用定直流电压和定交流电压的控制方式。在整流端利用了基于逆系统线性化方法设计了滑模变结构控制器，实现了电流解耦控制；在逆变端设计了定交流电压的PI控制器。最后，对控制方法进行了MATLAB/Simlink 仿真，验证本文所建立的仿真模型和控制系统的正确性和合理性。
（1）在VSC-HVDC系统的无源侧交流电压在0.5s时跌落50%时的动态响应，纯阻性负载
3结论综述
本章充分利用了VSC-HVDC输电系统的优势，由于电压源换流器为无源逆变，对受端系统没有要求，不会出现换向失败的故障，即使对小容量系统或者是无源负荷供电，VSC也不会发生换向失败的故障，在整流侧基于逆系统理论设计了滑模变结构控制器，控制目标是无功电流和直流电压，在逆变侧，可以采用定交流电压的控制方式，结合传统的PI控制，能保证电力系统的暂态稳定性，本文未作具体讨论，通过系统仿真可以看出，采用的控制方法在系统故障时，有效的抑制了控制目标的波动，在较短的时间内使系统趋向稳定。
参考文献
[1]高为炳.变结构控制的理论及设计方法[M].北京:科学出版社,1996.2
[2]姚琼荟等.变结构控制系统[M].北京:清华大学出版社,2003.
[3]刘洪涛.新型直流输电的控制和保护策略研究：[博士学位论文].浙江杭州:浙江大学,2003.
[4]吕鹏飞.轻型高压直流输电系统数字仿真及控制方法的研究:[硕士学位论文].保定：华北电力大学,2002.
[5]陈海荣，徐政.向无源网络供电的VSC-HVDC系统控制器设计[J].中国电机工程学报,2006,23(26):43-48
作者简介
从振，1984.11，工学硕士，乌鲁木齐供电公司，从事电网调度工作
论文作者:从振
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：无源论文; 电压论文; 系统论文; 负荷论文; 高压论文; 瑞典论文; 功率论文; 《电力设备》2017年第26期论文;