Interakcje pomiędzy układami przesyłowymi prądu stałego w warunkach obniżonej mocy zwarciowej

Analiza wybranych zagadnień równoległej pracy dwóch układów przesyłowych prądu stałego (HVDC) o odmiennych technologiach, tj. układu tyrystorowego (LCC – Line Commutated Converter) i tranzystorowego (VSC – Voltage Source Converter) jest przedmiotem niniejszego referatu. Pokazano, że równoległa praca układów jest możliwa w warunkach niskiej mocy zwarciowej tam, gdzie sam układ LCC o równoważnej mocy nie mógłby pracować stabilnie w trybie regulacji mocy. Warunkiem jest praca falownika łącza VSC HVDC w trybie regulacji napięcia AC. Z drugiej strony w określonych okolicznościach to właśnie ten tryb może być przyczyną pogorszenia warunków pracy układu LCC, co wskazuje na potrzebę dokładnej analizy takich przypadków celem właściwego doboru nastaw odpowiednich układów regulacji.

This paper describes the results of an analysis of selected problems in the parallel operation of two HVDC systems based on different technologies, namely Line Commutated Converter (LCC HVDC) and Voltage Source Converter (VSC HVDC). Using Maximum Power Curves (MPC) technique it is shown that the parallel operation of the two systems in low short circuit power conditions is possible where a single LCC HVDC scheme of equivalent rated power would fail to operate stably in constant power mode. However, the prerequisite for such operation is active AC voltage control offered by the VSC inverter. It is also shown that the positive influence of the VSC converter is noticeable if the two inverters are a considerable distance apart (e.g. 100 or 200 km). On the other hand, EMTP simulations reveal also adverse effects of the mutual influence, particularly apparent in low ESCR systems where the so-called voltage and power instability problem of the AC/DC systems is be more evident. This phenomenon is the basic cause of the undesirable interaction between the LCC HVDC and VSC HVDC resulting in more difficult return to nominal operating conditions after a commutation failure in the LCC system. The proposed and demonstrated solution is to tune down the PLL and voltage controller gains in order to make the overall system less stiff.