A Review of Small Signal Stability Studies of Multi-infeed AC-DC Hybrid System

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.22050

Abstract

Abstract:

Multi-infeed AC-DC hybrid system is the notable form of China’s power grid upgraded because of the distribution of the generation and load. Multiple high-capacity high voltage direct current transmission lines enhance the transmission capacity, while the problem of small signal stability will emerge new features. As the complexity of the power grid increases, the small signal stability problem faced by multi-feed AC-DC power systems becomes more severe, and a specific theoretical analysis is urgently needed. The article introduced the typical structures and characteristics of multi-feed AC-DC hybrid systems. The system dynamic interaction mechanisms and the stability problems under the small signal stability caused by AC-DC system interaction were reviewed. The research methods and their achievements in this field were summarized. The future developing trend of multi-feed AC-DC hybrid system and the challenges were discussed to provide references for related research work at last.

Key words: multi-infeed AC-DC hybrid system, high voltage direct current, interaction, small signal stability

CLC Number:

TK 01

Hongbo LIU, Yutong YAN, Xi WANG, Peng SHI, Li SUN. A Review of Small Signal Stability Studies of Multi-infeed AC-DC Hybrid System[J]. Power Generation Technology, 2023, 44(4): 565-575.

Figures/Tables 2

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60	辛焕海，董炜，袁小明，等．电力电子多馈入电力系统的广义短路比[J]．中国电机工程学报，2016，36(22)：6013-6027．
	XIN H H， DONG W， YUAN X M，et al ．Generalized short circuit ratio for multi power electronic based devices infeed to power systems[J]．Proceedings of the CSEE，2016，36(22)：6013-6027．
61	王冠中，董炜，辛焕海，等．基于广义短路比的电力电子多馈入系统小干扰概率稳定评估[J]．电力系统自动化，2018，42(18)：17-24． doi:10.7500/AEPS20170910004
	WANG G Z， DONG W， XIN H H，et al ．Probabilistic stability evaluation of small disturbances for power electronic multi-infeed system based on generalized short-circuit ratio[J]．Automation of Electric Power Sys-tems，2018，42(18)：17-24． doi:10.7500/AEPS20170910004
62	辛焕海，甘德强，鞠平．多馈入电力系统广义短路比：多样化新能源场景[J]．中国电机工程学报，2020，40(17)：5516-5527．
	XIN H H， GAN D Q， JU P ．Generalized short circuit ratio of power systems with multiple power electronic devices：analysis for various renewable power generations[J]．Proceedings of the CSEE，2020，40(17)：5516-5527．
63	袁辉，辛焕海，王冠中，等．含SVG的新能源多馈入系统振荡分析和广义短路比计算[J]．电力系统自动化，2021，45(14)：38-46． doi:10.7500/AEPS20200826008
	YUAN H， XIN H H， WANG G Z，et al ．Analysis on oscillation of multi-infeed system with renewable energy and static var generator and calculation of its generalized short-circuit ratio[J]．Automation of Electric Power Systems，2021，45(14)：38-46． doi:10.7500/AEPS20200826008
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短路比类型	特点	不足
多馈入短路比(MISCR)^[40]	在SCR的基础上提出，对交流母线电压稳定具有一定的表征作用	物理意义不明确，结果保守，不够准确
多馈入有效短路比(MESCR)^[41]	是ESCR指标的有效扩展，通过节点阻抗矩阵元素反映换流站之间的相互作用，直观性强	适用范围不明确
广义短路比(GSCR)^[42]	基于潮流雅克比矩阵特征值进行计算，具有一般性，与系统强度的关联性更高	计算量大
多馈入交互有效短路比(MIESCR)^[43]	基于MIIF指标反映换流站直流功率-电压特性对系统强度的影响，应用更广泛	精确程度有待提高

短路比类型	特点	不足
多馈入短路比(MISCR)^[40]	在SCR的基础上提出，对交流母线电压稳定具有一定的表征作用	物理意义不明确，结果保守，不够准确
多馈入有效短路比(MESCR)^[41]	是ESCR指标的有效扩展，通过节点阻抗矩阵元素反映换流站之间的相互作用，直观性强	适用范围不明确
广义短路比(GSCR)^[42]	基于潮流雅克比矩阵特征值进行计算，具有一般性，与系统强度的关联性更高	计算量大
多馈入交互有效短路比(MIESCR)^[43]	基于MIIF指标反映换流站直流功率-电压特性对系统强度的影响，应用更广泛	精确程度有待提高

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