连接海上风电场的基于直接功率控制的三电平VSC-HVDC.pdf

第３８卷第１４期２０１０年７月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ＿０ｌ－３８Ｎｏ．１４Ｊｕ１．１６．２０１０连接海上风电场的基于直接功率控制的三电平ＶＳＣ－ＨＶＤＣ解大，解蕾，张延迟一，艾芊（１．上海交通大学电气５－程系，上海２００２４Ｏ；２．华东理工大学自动化系，上海２００２３７３．上海电机学院电气工程系，上海２００２４０）—摘要：研究了连接海上风电场的基于电压源换流器的ＶＳＣＨＶＤＣ系统多电平逆变器应用于ＶＳＣ－ＨＶＤＣ系统提高系统传输容量—并改善电能质量问题。利用基于功率控制的方法对ＶＳＣＨＶＤＣ系统进行了仿真，实现了双侧的独立控制，风电场侧由风机带换流器组成，采用基于滞环比较的功率控制，而系统侧三电平换流器采用基于直接功率控制，三个滞环控制器分别控制有功—功率、无功功率和中点电压。仿真结果证实了基于此算法的ＶＳＣＨＶＤＣ系统连接大型海上风电场，可以正常稳定地运行。系统侧三电平换流器降低谐波含量并提高功率因数。—关键词：ＶＳＣＨＶＤＣ；直接功率控制；多电平；滞环：谐波Ｔｈｒｅｅ・・ｌｅｖｅｌＶＳＣ・－ＨＶＤＣｂａｓｅｄｏｎｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｍ—ＸＩＥＤａ，ＸＩＥＬｅｉ，ＺＨＡＮＧＹａｎｃｂｉ一，ＡＩＱｉａｎ（１．ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３７，Ｃｈｉｎｍ３．ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＳｈａｎｇｈａｉＤｉａｎｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）—Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶＳＣ－ＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｌａｒｇｅｓｃａｌｅｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｍｉｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓｏｌｖｅｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍ，ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｉｓｕｓｅｄｉｎＶＳＣ．ＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｏｎｂｉ．１ａｔｅｒａｌｓｉｄｅｓ．Ｏｎｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｉｄｅ，ｔｈｅｒｅａｒｅｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ—ａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｄｅａｄｏｐｔｉｎｇｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ，ａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔｈｒｅｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅｓｆｏｒａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ，ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒａｎｄｍｉｄｐｏｉｎｔｖｏｌｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｖｅｔｈａｔｕｎｄｅｒｌａｒｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ—ｃａｐａｃｉｔｙ，ＶＳＣ－ＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｌａｒｇｅｓｃａｌｅｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｍａｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｃａｎｏｐｅｒａｔｅｕｎｄｅｒａｎｏｒｍａｌａｎｄｓｔａｂｌｅ—ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｄｅ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｓｂｅｔｔｅｒｓｕｃｈａｓｌｏｗｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｈｉ曲ｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ．—Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＶＳＣ－ＨＶＤＣ；ｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｅｏｎｔｒｏ１；ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒ：ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ：ｈａｒｍｏｎｉｃｓ中图分类号：ＴＭ７１４文献标识码：Ａ——文章编号：１６７４３４１５（２０１０）１４００９８．０６０引言近年来，环境保护和可持续发展被越来越多地强调，清洁能源比如风力发电以及相关风力发电技术得到更多的关注。海上风电场技术发展迅猛，由于海上风能资源比陆地上丰富，风速比陆地上大２０％，发电量相应地大７０％，而且由丁不受噪音标准的限制，海上风机的风轮转速比陆地大１０％，因而风机利用效率提高５％～６％右【。。引。由于海上风电场和电网问的连接距离较远，相对于传统的交流输电，选择高压直流输电体现了其优越性。ＶＳＣ．ＨＶＤＣ系统能够分别灵活控制有功和无功功率以保持电压和频率的稳定，在远距离大容量输电、海底电缆供电、两个交流系统之间的非同步联络、在互连电力系统中控制潮流等方面得到了Ｊ一泛的应用一。—多电平逆变器ｌＪ被应用在ＶＳＣＨＶＤＣ系统能够提高传输容量且解决电能质量问题。文献［１２】‘提出了种新型的用于多电平变流器的多电平最优空间矢量ＰＷＭ控制方案（ＭＯＳＶＰＷＭ），并采用异步电动机调速系统对其进行验证。文献Ｕ３１提出了基于参考电压分解的多电平直接ＰＷＭ算法，分‘析并提出了种适用于混合七电平逆变器的改进的死效应补偿疗法，并研制样机验证了此方法的有解火，等—连接海上风电场的基直接功率控制的ｊ电平ＶＳＣＨＶＤＣ．９９一效性和正确性。文献【１４】提出了一种多电平基于扩展直接功率控制的算法，应用于二极管嵌位三电平逆变器，并对中点电压进行控制，提高系统的动态Ⅱ向应速度，并在试验台数据中得到验证。本文将基于直接功率控制的三电平逆变器应用ｆＶＳＣ．ＨＶＤＣ系统，其算法较空间矢量算法来说相对简单，通过三个滞环控制器来控制有功功率、无功功率和中点电压。本文采用带分散风机控制同时直流输电并网，建立了基于功率控制的ＶＳＣ．ＨＶＤＣ系统的仿真模型，风机侧换流器采用了基于滞环比较的功率控制算法，而系统侧换流器采用了王电平基于直接功率控制算法，分别进行独立控制，仿真结果证明基于功率控制算法的—ＶＳＣＨＶＤＣ系统能够在不同的转速下动态地保持直流电压稳定，中点电压通过滞环控制，有效抑制了波动。三电平换流器的应用增大传输容量并且改善电能质量问题，谐波分量减少。１海上大型风电场联网方式海上大型风电场联网方式一般采用两种方法，多台风机并联后连接到一个换流器再并网，如图１（ａ）所示或者采用带分散风机控制直接并网，如图ｌ（ｂ）。图１（ｂ）采用带分散风机控制同时直流输电并网的方式，每一个风力发电机有自己的换流器，通过并联多个风电机组，提高传输容量，并且可以分别控制单个风机工作在其理想的状态，与图ｌ（ａ）所示的方法相比，其可靠性大大提高，并不会因为单一换流器故障导致全部风机不能输送电能到电网［ｌ。（ｂ）图１海上大型风电场联网方式Ｆｉｇ．１Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔｈｏｄｓｏｆｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｒｎ２基于功率控制算法—本文对基于功率控制的ＶＳＣＨＶＤＣ系统进行研究，以单台风机控制为例，图２为基于功率控制的—ＶＳＣＨＶＤＣ系统图。图中风机侧换流器整流后连接到直流输电线，然后通过系统侧换流器并入交流系统。本设计中，两侧换流器采用不同的控制原理，风机换流器采用了基于滞环比较的功率控制算法，而系统侧换流器采用了三电平基于直接功率控制算法ｌ１，且只需获得本侧的数据即可完成双侧的协调控制。—图２基于功率控制的ＶＳＣＨＶ１）Ｏ系统图Ｆｉｇ．２ＣｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆＶＳＣ－ＨＶＤＣｂａｓｅｄｏｒｌｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ２．１基于滞环比较的功率控制算法就必须要考虑风速的不确定性；此外，要稳定直流由于风速是随机而不可预测的，在系统设计时电压并将功率稳定地输出到系统侧电网，就必须对一】Ｏ０．电力系统保护与控制电机的输出功率加以控制。功率的物理表现形式为风机的转速。取有功功率瞬时值Ｐ和参考值ｐｒｅｆ的差值经过ＰＩ环节得到作为反馈调节量，将其经过坐标转换即可得到滞环的比较值，即其中坐标变换矩阵］ｆ＝ＪＤＪｄＩｑｌｆｃｏｓ一ｓｉｎ．１＼Ｐ＝ｌｃｏｓ（Ｏｒ一１２０。）一ｓｉｎ（０ｒ～１２０。）１ＩｌＣｏＳ（Ｏ＋。）一十１２０。）１Ｊｒ１２０ｓｉｎ（０ｒＩ、＝０Ｉ、＝０相角的值为三相电压采样值通过滤波、锁相环后得到。滞环比较控制的开关频率非常关键，最后输出控制ＩＧＢＴ的通断，如果开关频率过大，将影响ＩＧＢＴ的正常工作；但开关频率越小，滞环量跟踪偏差就越大，从而要选择适合的开关频率的大小。输入单独就一相而言类似于单桥臂ＶＳＲ滞环。输入值即为有功功率的静差，将功率量作为滞环的输入，即可维持有功功率的稳定。滞环控制器设置了滞环偏量ｈ，利用比较器控制ＩＧＢＴ的输出。输入的等效电流量，。经过滞环偏—量后得到了，＋ｈ和ｈ，即为滞环的环宽。当输入的满足一ｈＩ＜＋时，不发出脉冲，ａＩｈ但当持续变大或者变小，并超出范围后，发出脉冲用以触发ＩＧＢＴ。２．２多电平基于直接功率控制算法直接功率控制是基于电动机的直接转矩控制概念和瞬时功率理论，一般通过采用逻辑开关表，同时对瞬时有功和无功进行调节，现已经广泛应用于二电平逆变器中。基于直接功率控制的三电平逆变器控制算法主要的目标是找到那些满足控制要求（即满足三个滞环控制器的输出，分别是有功功率、无功功率和中点电压）的逆变器电压向量，并用一个判定算法选择其中最适用的，为达到这个目的，需要计算出电网电压向量在０【．ｐ上的投影，并且检查它是否在每个逆变器电压矢量对应的增长功率或减少功率区域；一旦每个逆变器电压矢量都按照功率的增加和减少以及中点电压升高或降低被分类，判定算法从那些满足控制要求的逆变器电压矢量中选出一个适用的矢量。需要关注的是如何界定每个逆变器电压矢量的有功功率不变和无功功率不变，即＝０，砌＝Ｏ的轨迹，从而只要通过判断电网电压向量属于哪个范围即可。（１）有功功率不变化轨迹假定电网电压向量在ｑ轴的分量为０，即只存在ｄ轴上的分量ｖ，则有功功率和无功功率可以定义为：ｆＶｄｇｆ一ｖｄｚ。２）△△则Ａｐ＝、Ａｑｉ＝一ｆ０对于整个系统来说，＝Ｏ的条件是逆变器电压矢量在ｄ轴上的投影等于电网电压向量，换句△话说就是和ｄ轴是垂直的。如图３（ａ）所示，选择逆变器电压向量为时，而且在ｄ轴上的投影和电网电压向量重合，则对于此电网电压向量来说，选择逆变器电压矢量，其有功功率输出还是保持不变，而以的模为直径的圆是系统有功功率不变化的轨迹图。Ｖ２／（ｂ）图３功率无变化轨迹．Ｆｉｇ．３Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｐｏｗｅｒｃｈａｎｇｅｌｏｃｕｓ轨迹把０【一Ｂ分成两个部分，一部分是使有功功率增长的区域，一部分是使有功功率减少的区域。所以如果电网电压向量ｖ／在给定的逆变器电压向量形成的圆中，那么作用这个逆变器电压向量后将会使有功功率增长；反之，有功功率就会减少。解大，等—连接海上风电场的基于直接功率控制的三电平ＶＳＣＨＶＤＣ（２）无功功率不变化轨迹由于Ａｑ＝一Ａｉ，对于整个系统来说，由＝Ｏ的。条件是逆变器电压矢量在ｑ轴（即的正交轴）上的投影０，即意味着与所选定的逆变器电压向量有相同的角度。因此，Ｏ【一Ｂ平面被分为两个部分：一一个部分是无功功率增长，还有一部分是无功功率减少。这两个部分是由选出的逆变器电压矢量定义的正负两个半平面。所以，如果电网电压在某个逆变器电压矢量确定的正半平面内，那么选择这个逆变器电压矢量会产生和增加无功功率；反之，无功功率会减少。图３（ｂ）显示了逆变器电压向量的无功不变化的轨迹。总的来说，对于一电网电压向量，用和二电平相同的方法，得到滞环输出信号，以及，，同时分别计算２７个电压矢量作用后是使其有功无功或增长或减少，和滞环输出信号比较，选择合适的电压矢量，比如滞环信号显示其有功功率过大，则要选择可以使有功功率减少的逆变器电压矢量，继而控制各个ＩＧＢＴ的开断，使整个系统稳定地运行。（３）中点电压控制由于中性点箝位的布局，三电平逆变器直流回路的中性点电压受制于每个二极管支路，是会改变的。这变化使电容器的电压会不平衡，因此添加中点电压滞环控制器来解决。三电平的中性点电压滞环控制器定义如下：—『１ｉｆＶｍ＞ｈ１△Ｖｍ＝Ｏ—≤ｉｆｈ＜ＶｍＶｍｈ（３）—Ｉｌｉｆ一＜一ｈ其中：是直流回路中性点电压的参考值。这个参考值等于直流总母线电压的一半，是滞环带的宽度。然而，流过箝位二极管的电流可以表示成逆变器开关状态的函数。通常来说，对于一个三电平逆变器如图４，ｆ只取决于每条支路中间管子开关的状态ｉｍ＝Ｔ２Ｔ３ｉａ＋＋０１ｉｃ（４）△通过式（４）以及符号函数Ｖｍ＝一ｓｉｇｎ（／，．１可以△得到２７个电压向量作用后的值，即会使中点电压升高或者降低，如果中点电压滞环控制器得到的结果是中点电压偏高，则应该选择那些可以降低中点电压的逆变器电压矢量，反之亦然。图４三电平逆变器结构图—Ｆｉｇ．４Ｄｉｏｄｅｃｌａｍｐｅｄｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒ（４）通用判定算法图５是判定算法的流程图，其中尸，和是包含了分别满足Ｐ，Ｑ和滞环控制器要求的逆变器电压矢量。如果其中有多于一个的矢量满足要求，那么就要使用一个最优准则选出使用的逆变器电压向量，即若存在多个可用的矢量，则选择最接近电网电压向量的逆变器电压矢量。原因是在稳定状态下，功率与参考值间的差别越小越好，这是根据直接控制性质的最优准则。图５判定算法流程图Ｆｉｇ．５Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ如果没有向量同时满足尸，Ｑ和的要求，那么判定算法就要放宽后再次选择。第一个使用的放宽方法用以满足中性点电压要求，如果Ｐｎ（＝）ｎ。＝，那么选择逆变器电压矢量到，…△即ｉ：０，则：０，换句话说，条件放松至无中性点电压变化。应当指出的是的变化是与给定位置的线电压的线电流的符号有关。换句话说，就是线电压和线电流之间的相移，也就是功率因数，．１Ｏ２一电力系统保护与控制会影响的变化。但是即使在一个电压向量大小△地标幺值差不多为１的稳定状态下，事实ｔ尸和ＡＱ依然会频繁的改变意味着可以很频繁的被满足，使用这种方法控制直流回路中性点电压成为可能。—３带分散风机控制ａ￣ｖｓｃＨＶＤＣ系统仿真根据图２的算法原理，建立如图１（ｂ）的基于—功率控制的带分散风机的ＶＳＣＨＶＤＣ仿真系统，其中风电场设有风机１台，其额定功率尸Ｎ＝６Ｍｗ。风机换流器采用了基于滞环比较的功率控制算法，而系统侧换流器采用了三电平基于直接功率控制算法，分别对风机侧及系统侧的交流电压、电流波形，直流电压波形和传输功率进行研究分析。图６为风机侧三相交流电流波形以及系统侧三相交流电流波形。图６风机侧和系统侧三相交流电流波形Ｆｉｇ．６Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅＡＣｃｕｒｒｅｎｔｏｎｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｉｄｅａｎｄｓｙｓｔｅｍｓｉｄｅ图６（ａ）是风机侧三相交流电流波形，电流值为２０１４Ａ；图６（ｂ）是系统侧三相交流电流波形，电流值为２００８Ａ；图６（Ｃ）是系统侧Ａ相电流的谐波分析，由于系统侧三电平换流器，谐波分量很小，畸变因数ＴＨＤ是１．８８％。从图６可以看出，三相交流电流波形为正弦波，三相平衡，波形情况良好。（Ｃ）图７系统侧直流电压波形图Ｆｉｇ．７ＤＣｖｏｌｔａｇｅｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｄｅ图８三电平换流器输出电压及传输功率波形图Ｆｉｇ．８Ｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｏｗｅｒｏｆｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒ解大，等连接海上风电场的基于直接功率控制的三电平ＶＳＣ．ＨＶＤＣ．１０３．图７为直流电压波形，其中，图７（ａ）为系统侧直流电压波形。图７（ｂ）和图７（ｃ）分别为系统侧电容Ｃｄｌ￣ＨＣｄ２两端电压波形，中点电压滞环控制使中点电压输出稳定，抑制了其波动。图８（ａ）为三电平逆变器ＡＢ相输出电压，从图中看出，近似正弦，波形情况良好；图８（ｂ）为其相应的谐波分析，可以看出，各次谐波和基波相比都较小，ＴＨＤ在２．３２％左右；图８（ｃ）为三电平逆变器Ａ相线电压；图８（ｄ）为其相应的谐波分析，ＴＨＤ在２．４４％左右。和两电平相比，畸变因数减少了近一半。４结论本文研究了带分散风机控制和直流输电的海上风电场并网控制，利用基于滞环比较的功率控制和—三电平直接功率控制，建立了ＶＳＣＨＶＤＣ系统仿真模型：—（１１基于上述算法的ＶＳＣＨＶＤＣ系统实现了风机侧和系统侧换流器分别独立控制。风机侧协调控制有功功率和无功功率，可以稳定运行实现能量传输的功能，其直流电压稳定于１０ｋＶＤＣ。ｆ２）系统侧通过三个滞环控制器分别控制有功功率、无功功率和中点电压。由于三电平直接功率控制算法的应用，电能质量得到了改善，谐波分量和畸变因数减少。参考文献—１］ＰｅｒＥｒｉｋＢｊｏｒｋｌｕｎｄ，ＫａｉｌａｓｈＳｒｉｖｓｔａｖａ，ｅｔａ１．ＨＶＤＣｌｉｇｈｔｍｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ［Ｃ］．／／Ｐｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＥｘｐｏｓｉｔｉｏｎ．２００６：８７１８７６．［２］ＫｉｅｌｌＥｒｉｋｓｓｏｎ．ＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆＨＶＤＣ——ｌｉｇｈｔ［Ｃ１．／／ＡＣＤＣＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．２００１：２０５２１０．［３］ＡｘｅｌｓｓｏｎＵ＆ＨｏｌｍＡ，ＬｉｌｊｅｇｒｅｎＣ，ｅｔａ１．ＴｈｅｇｏｔｌａｎｄＨＶＤＣｌｉｇｈｔｐｒｏｊｅｃｔｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｆｒｏｍｔｒｉａｌａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｃ１．／／ＣＩＲＥＤ．２００１．—［４］ＬｉｕＹＨ，ＡｒｒｉｌｌｅｇａＪ，ＷａｔｓｏｎＮＲ．ＣａｓｃａｄｅｄＨｂｒｉｄｇｅ—ｖｏｌｔａｇｅｒｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐａｒｔＩＩ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．１ＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，—２００８：１７．［５］胡兆庆，毛承雄，等．一种新型的直流输电技术一ＨｖＤｃＬｉｇｈｔ［Ｊ］．电工技术学报，２００５，２０（７）：１２－１６．——ＨＵＺｈａｏｑｉｎｇ，ＭＡＯＣｈｅｎｇｘｉｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｎｅｗｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨＶＤＣｌｉｇｈｔ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００５，２０（７）：１２一ｌ６．—［６］ＣｏｒｓｉＳ，ＤａｎｅｌｌｉＡ，ｅｔａ１．ＥｍｅｒｇｅｎｃｙｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｓｔｈｒｏｕｇｈＨＶＤＣｌｉｎｋｓ［Ｃ］．／／ＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙ—ＳｕｍｍｅｒＭｅｅｔｉｎｇ．２００２：７７４７７９．［７］薛俊伟，王庆贤．一种多电平逆变器的分析方法和仿真ＩＪ１．兰州交通大学学报，２００６，２５（３）：１ｏ０．１Ｏ６．—ＸＵＥＪｕｎ・ｗｅｉ，ＷＡＮＧＱｉｎｇｘｉａｎ．Ａｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕ—ＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６，２５（３）：１００１０６．［８］ＪｏｓｅＲｏｄｒｉｇｕｅｚ，ＳｅｔｆｆｅｎＢｅｒｎｅｔ，ＷｕＢｉｎ，ｅｔａ１．Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｖｏｔａｇｅ－－ｓｏｕｒｃｅ－－ｃｏｎｖｅ￣ｅｒｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ—ｍｅｄｉｕｍｖｏｌｍｇｅｄｒｉｖｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００７，５４（６）：２９３０．２９４５．［９］桂红云，姚文熙，吕征宇．多电平变换器的拓扑结构和控制策略［Ｊ］．电源技术应用，２００４，７（８）：４９３．４９７．———ＧＵＩＨｏｎｇｙｕｎ，ＹＡＯＷｅｎｘｉ，ＬｔｌＺｈｅｎｇｙｕ．Ｔｏｐｏｌｉｇｉｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００４，７（８）：—４９３４９７．［１０］ＺｈｏｕＧｅｏｒｇｅ，ＷｕＢｉｎ，ＸｕＤｏｎｇｌａｉ．Ｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅ￣ｅｒｂａｓｅｄａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｆｉｌｔｅｒ［Ｃ］．／／ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．—２００４：４９８５０３．［１１］ＺＨＡＮＧＹｕ，ｗｕＦｅｎｇ￣ｉａｎｇ，ＳＵＮＬｉ，ｅｔａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ—ｓｔｕｄｙｏｎｆｏｕｒｑｕａｄｒａｎｔｃａｓｃａｄｅｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅ￣ｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＣｖｏｌｔａｇｅｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｓｉｍｐｌｅｃｅｌｌ［Ｃ］．／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２００７ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ—ａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ．２００７：３４５７３４６２．［１２］薄保中，苏彦民，马学亮．多电平最优空问矢量ＰＷＭ控制方法的研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００２，２２（２）：—８９９２．———ＢＯＢａｏｚｈｏｎｇ，ＳＵＹａｈｍｉｎ，ＭＡＸｕｅｌｉａｎｇ．ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｏｐｔｉｍａｌｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００２，２２（２）：８９．９２．［１３］刘文华，陈远华，张新成，等．混合七电平逆变器的变频调速ＰＷＭ控制策略【Ｊ１．中国电机工程学报，—２００４，２４（１１）：５８６３．———ＬＩＵＷｅｎｈｕａ，ＣＨＥＮＹｕａｎｈｕａ，ＺＨＡＮＧＸｉｎｃｈｅｎｇ，ｅｔａ１．ＶａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｒｉｖｅＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｈｙｂｒｉｄ７－ｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，—２００４，２４（１１）：５８６３．—『ｌ４］Ｅｌｏｙ．ＧａｒｃｉａＪ，ＡｒｎａｌｔｅｓＳ，ＲｏｄｒｉｇｕｅｚＡｍｅｎｅｄｏＪＬ．ＥｘｔｅｎｄｅｄｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＤＣｌｉｎｋｍｉｄｄｌｅｐｏｉｎｔｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．１ＥＴＥｌｅｃｔｒＰｏｗｅｒＡｐｐｌｉ，２００７，１（４）：５７１－５８０．［１５］解蕾，解大，张延迟，等．带分散风机控制和直流输电的海上风电场并网控制ｌＪ１．电力自动化设备，２００９，２９（４）：５８．６２．—ＸＩＥＬｅｉ，Ｘ１ＥＤａ，ＺＨＡＮＧＹａｎｃｈｉ，ｅｔａ１．ＨＶＤＣｇｒｉｄ．ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｆｆ－ｓｈｏｒｅｗｉｎｄｆａｒｍｗｉｔｈｄｉｓｐｅｒｓｅｄｗｉｔｈｔｕｒｂｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ１．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００９，２９（４）：５８－６２．（下转第１５２页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１５２）．１５２．电力系统保护与控制２００６（５）：５０．［４］冯迎春，谢翠菊．农村配电设备防盗预警系统一一中压载波技术在实时在线监测方面的新尝试［Ｊ］．电力设备，２００３，４（６）：５６．５９．ＦＥＮＧＹｉｎｇ－ｃｈｕｎ，ＸＩＥＣｕｉ－ｊｕ．Ｅａｒｌｙｗａｒｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒ——ｒｕｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＭＶｃａｒｒｉｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｒｅａｌｔｉｍｅｏｎｌｉｎｅ—ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００３，４（６）：５６５９．［５］关永峰，陆珉．输电线路防窃报警系统【Ｊ］．电子技术，—２００６（９）：５４５６．ＧＵＡＮＹｏｎｇ・ｆｅｎｇ，ＬＵＭｉｎ．Ｇｕａｒｄａｇａｉｎｓｔｔｈｅｆｔａｎｄａｌａｒｍｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６（９）：５４５６．［６］田轶华．１Ｏｋｖ系统单相接地故障的判断与处￣－ＮＪ］．内蒙古科技与经济，２００６（７）：１３３．１３４．——ＴＩＡＮＹｉｈｕａ．Ｊｕｄｇｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｐｏｓａｌｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｆｏｒ１０ｋＶｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ—ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｃｏｎｏｍｙ，２００６（７）：１３３１３４．［７］黄芸．１０ｋＶ系统单相接地故障分析及处理【Ｊ］．中国科技信息，２００５，２（２３）：１２２．—ＨＵＡＮＧＹｕｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｓｐｏｓａｌｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｆｏｒ１０ｋＶｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，２００５，２（２３）：１２２．［８］曾文慧．１Ｏｋｖ中压电网中性点谐振接地方式【Ｊ】．四川电力技术，２００２，２５（５）：３８．４０．ＺＥＮＧＷｅｎ－ｈｕｉ．Ｒｅｓｏｎａｎｔｎｅｕｔｒａｌｇｒｏｕｎｄｅｄｍｏｄｅｏｆ１０ｋＶ—ｍｅｄｉｕｍｖｏｌｔａｇｅｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＳｉｃｈｕａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，２５（５）：３８－４０．［９］周原，赵立进，康鹏，等．贵州省１０ｋＶ城市配电网中—性点接地方式ｆＪ］．电网技术，２００６，３０（２０）：６２６５．ＺＨＯＵＹｕａｎ，ＺＨＡＯＬｉ－ｊｉｎ，ＫＡＮＧＰｅｎｇ，ｅｔａ１．ＮｅｕｔｒａｌｇｒｏｕｎｄｉｎｇｍｏｄｅｏｆｕｒｂａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎＧｕｉｚｈｏｕｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，３０（２０）：６２．６５．［１Ｏ］陈刚，尹小飞．防止１０ｋＶ中性点不接地系统中铁磁谐振和弧光接地时对电压互感器的影响『Ｊ］．西北电力技术，２００６，３４（１）：７０－７１．—ＣＨＥＮＧａｎｇ，ＹＩＮＸｉａｏｆｅｉ．Ｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆ—ｆｅｒｒｏｒｅｓｏｎａｎｃｅ＆ａｒｃｌｉｇｈｔｅａｒｔｈｉｎｇｕｐｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｉｎ１０ｋＶｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｕｎｅａｒｔｈｅｄｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００６，３４（１）：７Ｏ．７１．［１１］孙鸣，吴珏．基于ＴＣ４５模块的ＧＰＲＳ无线抄表系统［Ｊ】．自动化与仪器仪表，２００５（６）：４４．４５．ＳＵＮＭｉｎｇ，ＷＵＪｕｅ．ＧＰＲＳｗｉｒｅｌｅｓｓｍｅｔｅｒｒｅａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＴＣ４５［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２００５（６）：４４－４５．［１２］黄承安，张跃，云怀中．基于ＧＰＲＳ的远程仪表监控系统ｆＪ】．电测与仪表，２００３，４０（８）：４２。４５．ＨＵＡＮＧＣｈｅｎｇ－ａｎ，ＺＨＡＮＧＹｕｅ，ＹＵＮＨｕａｉ－ｚｈｏｎｇ．ＭｏｎｉｔｏｒｓｙｓｔｅｍｏｆｒｅｍｏｔｅｍｅｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＧＰＲＳ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２００３，４０（８）：—４２４５．［１３］李学海．ＰＩＣ单片机实用教程（提高篇）［Ｍ】．北京：北京航空航天大学出版社，２００３．［１４］窦振中．ＰＩＣ单片机原理和程序设计【Ｍ】．北京：北京航空航天大学出版，１９９８．［１５］郝玉东，何保荣，陈根永．１０ｋＶ电网设备防盗、防损坏系统报警闽值的分析［Ｊ】．电力自动化设备，２００８，２８（１）：ｌ１７．１２０．——ＨＡＯＹｕｄｏｎｇ，ＨＥＢａｏｒｕｎｇ，ＣＨＥＮＧｅｎ・ｙｏｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅａｌｅｒｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄｆｏｒｇｕａｒｄａｇａｉｎｓｔｔｈｅｆｔａｎｄｓｈａｔｔｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆ１０ｋＶｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００８，２８（１）：１１７－１２０．——收稿日期：２００９１１０２；—修回日期：２０１０－０２０３作者简介：郝玉东（１９６２－），男，副教授，主要从事电力系统载波、电力设备防盗以及计算机工业控制等方面的研究工作；—Ｅｍａｉｌ：ｈｙｄ＿５８７６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ陈根永（１９６４一），男，副教授，主要从事电力系统分析与规划的研究。（上接第１０３页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ１０３）［１６］解蕾，解大，张延迟，等．ｖｓｃＨＶＤＣ的虚拟磁链直接功率控制算法［Ｊ］．电力科学与工程，２００９，２５（１）：１４．１８．——ＸＩＥＬｅｉ，ＸＩＥＤａ，ＺＨＡＮＧＹａｎｃｈｉ，ｅｔａ１．ＶＳＣＨＶＤＣＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＶＦ－ＤＰＣ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２５（１）：１４－１８．收稿日期：２００９－０８－２０；修回日期：２００９－１Ｏ－１３作者简介：解大（１９６９一），男，博士，副教授，从事电力系统ＦＡＣＴＳ研究和电力系统仿真：Ｅ．ｍａｉｌ：ｘｉｅｄａ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ解蕾（１９８３一），女，研究生，从事电力系统ＦＡＣＴＳ研究和电力系统仿真；张延迟（１９６７一），男，硕士，副教授，在读博士，从事并网型风力发电机和电力系统仿真。