提升海上风电经VSC-MTDC接入的低惯量系统频率稳定综合控制策略

作     者：陈厚合 齐文博 姜涛 李国庆 CHEN Houhe;QI Wenbo;JIANG Tao;LI Guoqing

作者机构：东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2022年第42卷第8期

页      面：103-110页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U2066208 52077028) 

主　　题：海上风电 多端柔性直流输电 低惯量系统 虚拟系统频率响应 功率支援 

摘      要：规模化海上风电经多端柔性直流输电(VSC-MTDC)接入的低惯量系统存在同步发电机(SG)占比小、惯量水平低、功率互济能力弱等问题,为此提出一种VSC-MTDC与海上风电协调配合的低惯量系统频率稳定综合控制策略。首先将含原动机-调速环节的SG聚合为单机系统频率响应模型,构建换流站的虚拟系统频率响应(VSFR)控制器,并借助劳斯稳定判据分析经典参数下VSFR闭环控制的稳定性。然后针对海上风电并网系统功率支援能力不足导致的VSC-MTDC电压越限问题,设计适用于多风速场景的双馈风机附加桨距角与转速控制,通过调整海上风电出力对低惯量系统进行支援,提高海上风电并网系统功率互济能力,保障VSC-MTDC安全运行。最后在海上风电经三端柔性直流输电接入的低惯量系统中对所提控制策略进行分析验证。结果表明:所提控制策略的频率响应和功率支援能力强,可提高低惯量系统的频率稳定性。