基于改进自律分散控制的换流器型电网频率/电压调整与功率分配策略

针对换流器型电网中构网型换流器采用下垂控制导致频率/电压偏差及功率分配不均的问题，提出一种基于事件触发的改进自律分散控制策略。通过建立考虑通信延时与换流器动态特性的修正方程，设计事件触发函数并构造李雅普诺夫函数证明其收敛性，实现了频率/电压的二次调节与有功-无功功率优化分配。该方法在保持下垂特性不变的前提下，降低通信负担，提升系统稳定性。MATLAB/Simulink仿真验证了其在多种工况下的有效性。

换流器型电网中的构网型换流器多通过下垂方式实现功率分配,这种下垂特性造成频率/电压存在偏差且功率分配不均,需要在系统层面引入二次协调控制策略.对此,该文首先明确换流器型电网的协调控制目标,充分考虑通信延时和换流器的惯性与阻尼特性,建立基于事件触发的改进修正方程,设计适用于换流器型电网的事件触发函数,并通过构造李雅普诺夫函数证明所提方法的收敛性,给出事件触发函数中各参数的确定原则;进一步,提出有功-频率、无功-电压自律分散控制方法.所提方法可以在保持各构网型换流器下垂关系不变的基础上,实现换流器型电网频率/电压的二次调节,在满足电网尽可能通过跟网型换流器消纳可再生能源的同时,优化各构网型换流器的有功/无功功率分配关系.最后,采用MATLAB/Simulink仿真软件搭建模型,以包含4台构网型换流器、2台跟网型换流器的换流器型电网为例,在系统稳态、新能源电站或负载功率变化和通信线路故障等多种工况下,对多换流器自律分散协同策略进行仿真研究,结果表明,通过采用该文的改进方法,能在满足换流器型电网控制目标的同时,极大程度地降低各换流器之间的通信压力.