闫家铭， 毕天姝， 胥国毅， 刘方蕾， 王 凡

(华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室， 北京 102206)

0 引 言

我国海上风力资源靠近负荷中心且丰富稳定，发展海上风电不占用土地。因此，近年来海上风力发电成为发展的热点，海上风电在电力系统中的渗透率逐步上升[1]。由于柔性直流输电(VSC-HVDC)优越的控制性能及运行特点，海上风电大都通过柔性直流输电方式并网[2]，导致海上风电系统频率不再受系统频率的影响，削弱了系统的调频能力，导致系统调频压力增大，调频备用容量上升。由于海上风电系统靠近负荷中心，且具有潜在调频能力，开发海上风电的调频能力成为目前研究的热点。

根据海上风电系统的特点，国内外专家学者展开了大量研究，提出了不同的频率控制方法。目前对于风电机组常采用的方法有虚拟惯量法、下垂控制法等，并提出了频率控制器参数整定方法[3]。针对柔性直流输电系统，文献[4,5]利用VSC-HVDC换流器中等效电容的储能参与系统调频，通过换流器控制直流电压释放功率，提出了VSC-HVDC输电系统的虚拟惯量控制方法，提高了VSC-HVDC接入的电力系统频率稳定性。然而换流器等效直流电容中储能有限，因此仅利用电容储能调频效果有待提高。针对经VSC-HVDC并网的海上风电场，文献[6]分析了海上风电与VSC-HVDC的频率响应特点，利用直流电容快速释放功率的特性解决风电机组调频速度较慢的问题，提出了能够快速响应频率变化的协调控制策略,但需要直流电压阶跃变化，对整流侧逆变器控制环节以及直流系统稳定性要求较高。……