柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略

刘英培，谢 乾，梁海平

（华北电力大学电气与电子工程学院,河北省保定市071003）

0 引言

20世纪末,柔性直流输电技术得到了巨大发展,由于柔性直流输电技术在新能源集中送出、异步电网互联、弱电网以及孤岛供电等方面具有优势,目前已有大批柔性直流输电工程相继投运。同时,柔性直流输电系统可以方便地组成多端柔性直流输电系统,可以实现多点互联［1-4］。

柔性直流输电系统虽然有着诸多的优势,但随着柔性直流输电系统在电网中所占的比重越来越大,也出现了一些亟待解决的问题。其中一个很重要的问题就是传统控制策略下的柔性直流换流器无法对交流电网频率变化做出响应,无法像传统同步发电机一样为系统提供惯性,这不利于电网的频率稳定［5-7］。因此,有必要研究相应的控制策略,从而可以利用柔性直流输电系统快速的调节能力为交流系统频率稳定提供支撑。

对于柔性直流输电参与调频的控制策略,已有许多学者进行了相关研究。

文献［8］提出一种基于频率下垂思想的控制策略,并将其成功应用于两端柔性直流系统中。文献［9-11］通过调节直流电压实现调频,但仅采用简单耦合关系。文献［12］将频率偏差乘以一个固定反馈系数来调节下垂控制换流站参考功率,系数固定导致了调节效果有限。文献［13］通过虚拟惯性的方式将频率偏差反映到下垂系数中,在多端直流系统中协调功率分配,能够在一定程度上稳定频率,但是由于没有控制换流器主动发出功率,仍然无法实现频率的无差调节。……