Page 23 - 电力与能源2022年第五期

第 43 卷第 5 期 电力与能源
2022 年 10 月 3 5
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202205004

基于 PSCAD EMTDC 的高压直流输电
/
准稳态模型的仿真验证

孙慧平 , 王西田 , 戴俊杰 3
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( 1. 国网上海市电力公司, 上海 200122 ; 2. 上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换
控制教育部重点实验室, 上海 200240 ; 3. 国网上海市电力公司长兴供电公司, 上海 201913 )

摘 要: 在高压直流输电( HVDC ) 的稳定问题研究中, 往往采用准稳态模型来描述 HVDC 系统的动态过程。
准稳态模型用平均值方程来描述 HVDC 系统交流侧和直流侧的联系, 忽略交流系统的影响, 具有较好的运算
速度。对 HVDC 系 统 建 立 了 详 细 的 准 稳 态 模 型, 在 PSCAD / EMTDC 中 利 用 其 自 定 义 建 模 功 能 建 立 了
HVDC 系统的准稳态仿真模型, 与 PSCAD / EMTDC 元件库中的 HVDC 电磁暂态模型进行仿真比较, 对比不
同频率扰动下交直流系统相关状态变量的时间响应曲线, 定量地验证了 HVDC 准稳态模型在不同频段的适
用性。仿真结果显示: 在换流站交流母线电压对称的情况下, 二者的仿真结果在 扰 动 频 率 较 低 时 吻 合 度 很
高; 在电力系统的低频振荡分析中可以使用准稳态模型, 在次同步振荡分析中若振荡频率较低时该模型也有
较好的精度, 但振荡频率较高时, 该模型的精度变差。
关键词: 电力系统; 高压直流输电; 准稳态模型
基金项目: 国家自然科学基金项目( 50807036 ); 国家科技计划课题( 2008BAA13B08 )
作者简介: 孙慧平( 1982 —), 男, 硕士, 研究方向为高压直流输电次同步振荡。
中图分类号: TM721.1 ; TM743 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 05-0385-04
SimulationVerificationofQ uasi-Stead y StateModelof

HVDCTransmissionBasedonPSCAD / EMTDC
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SUN Hui p in g , WANGXitian , DAIJun j ie
( 1.StateGridShan g haiMunici p alElectricPowerCom p an y , Shan g hai200122 , China ;
2.De p artmentofElectricalEn g ineerin g , Shan g haiJiaoTon gUniversit y , Shan g hai200240 , China ;
3.StateGridChan g xin gPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai201913 , China )

Abstract : Inthestud yofHVDCstabilit y , theq uasi-stead ystatemodelisoftenusedtodescribethed y namic
p rocessofHVDCs y stem.The q uasi-stead y statemodelusesthemeanvaluee q uationtodescribetherelation-
shi pbetweentheACsideandtheDCsideoftheHVDCs y stem , andi g norestheinfluenceoftheACs y stem ,
soithasabettercalculations p eed.Adetailedq uasi-stead y statemodelofHVDCs y stemisestablished , anda
q uasi-stead y statesimulationmodelofHVDCs y stemisestablishedinPSCAD / EMTDCb yusin gitscustom
modelin g function.Com p aredwiththeHVDCelectroma g netictransientmodelinthePSCAD / EMTDCcom p o-
nentlibrar y , thetimeres p onsecurvesofrelevantstatevariablesintheAC / DCs y stemunderdifferentfre q uen-
c ydisturbancesiscom p ared , andthea pp licabilit y oftheHVDCq uasi-stead y statemodelindifferentfre q uenc y
bandsis q uantitativel yverified.ThesimulationresultsshowthatwhentheACbusvolta g eoftheconverter
stationiss y mmetrical , thesimulationresultshaveag ooda g reementwhenthedisturbancefre q uenc y islow.
The q uasi-stead y statemodelcanbeusedintheanal y sisoflow-fre q uenc yoscillationofthep owers y stem.In
theanal y sisofsub-s y nchronousoscillation , iftheoscillationfre q uenc y islow , themodelalsohasa g oodaccu-
rac y ; whentheoscillationfre q uenc y ishi g h , theaccurac yofthemodelisdecreased.
Ke ywords : electricp owers y stem , HVDCtransmission , Quasi-stead y statemodel

目前我国已有多个高压直流输电( HVDC ) 工 的相互影响, 特别是系统发生干扰或故障后交直
程和( 直流) 背靠背联网工程陆续投入运行, 交直 流系统的动态行为, 是交直流电力系统分析的重
流混合大电网正逐步形成。研究交直流系统之间 要内容 [ 1 ] 。为了进行这些动态分析, 首先要研究