如何控制VSC-HVDC系统的目标？

就单个换流站而言，通过实时调节电压源换流器交流电压的幅值和相角，每个换流站均可独立控制换流器与交流电网交换的有功功率和无功功率。有功功率交换可以实现定有功功率控制或定直流电压控制（以下统称有功控制），而无功功率交换可以实现定无功功率控制或定交流电压控制（以下统称无功控制）。图4-17给出了VSC-HVDC系统的控制目标与原理结构^［4］。

图4-17 VSC-HVDC系统的控制目标与原理结构

VSC-HVDC两个换流站的有功控制目标必须不同。就整个直流输电系统而言，必须保证输电系统的有功功率动态平衡，即受电端输出的功率等于送电端输入的功率减去直流系统的损耗，否则，直流系统能量的堆积或释放必将导致直流电压的大幅波动甚至直流系统崩溃。因此，当一个换流站工作于定有功功率控制时，另一个换流站必须工作于定直流电压控制。送端换流站和受端换流站均可工作于定直流电压或定有功功率方式，可根据具体应用进行合理选择。如果某端交流系统要求换流器具有阻尼机电振荡的功能，则该端换流站应工作于有功功率控制方式。在风电场（或其他可再生能源）发电并网应用中，送端VSC宜与发电机协调控制以获取整体优良性能，因此，位于风电场的送端换流站将控制有功功率和交流电压，而受端换流站则控制直流电压和交流电压；若VSC-HVDC系统供电给无源负载，则送端换流站控制直流电压和交流电压，而受端换流站控制频率和交流电压。

VSC-HVDC两个换流站的无功控制目标可以任选。由于直流系统对无功功率的隔离，VSC-HVDC两个换流站的无功功率可以分别独立控制。每个换流站都可以工作于定无功功率控制或定交流电压控制方式。(www.xing528.com)

VSC-HVDC系统的控制取决于VSC的控制。VSC有两种控制方式——幅相控制和矢量控制^［1］，幅相控制是根据控制目标误差直接调节VSC交流电压的幅值和相角，而矢量控制是根据控制目标误差来调节VSC交流电流的参考直角坐标分量。由VSC的稳态数学模型可知，有功控制目标主要与控制角δ相关，无功控制目标则主要与调制深度λ相关。从矢量控制的角度来看，若d轴与电网A相电压重合，则VSC逆变输出电压的q轴分量将在串联电抗器上产生与电网电压同相的电流分量（d轴分量），而VSC逆变输出电压的d轴分量与电网电压一起将在串联电抗器上产生与电网电压正交的电流分量（q轴分量）。表4-4给出了换流器控制目标与VSC可控变量之间的对应关系。

表4-4 VSC-HVDC的换流器控制目标与可控变量

当VSC-HVDC向孤岛供电时，送电端必须工作于定直流电压控制方式，而受电端必须控制交流电压的幅值和频率以满足用电设备的要求。当孤岛有交流同步发电机投入运行时，则受电端交流电压幅值和频率控制应采取下垂控制策略。