柔性直流与风电协同的受端系统频率调控方法
2021-07-02徐攀腾江守其
东北电力大学学报 2021年2期
朱 博,徐攀腾,刘 科,江守其
(1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局,广东 广州 510663;2.东北电力大学电气工程学院,吉林 吉林 132012)
柔性直流输电(Voltage Sourced Converter based HVDC,VSC-HVDC)系统能够实现功率的四象限运行,可为弱电网或无源电网供电[1],采取柔性直流输电和岛内风力发电联合构建岛屿电力系统,是向受端岛屿电力系统供电的一种有效解决方案.然而,以双馈风机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)为主流机型的风电和柔性直流输电系统惯量小,当发生线路故障、负荷突变等扰动时受端岛屿电力系统频率波动大[2].如何利用风电机组和柔性直流输电系统的调控能力,提高受端岛屿电力系统频率特性,是国内外研究的热点问题之一.
在DFIG参与电力系统调频的控制策略方面,文献[3]研究利用风机转子旋转储能来实现惯性响应,文献[4]利用储能装置补偿风电场惯量进行辅助调频,文献[5-6]在DFIG中采用虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制实现了电网自同步,为电网提供了惯性支撑.以上方法主要是提高系统惯量特性,减少系统频率变化率,无法调节稳态的频率偏差.文献[7]提出了一种结合超速备用与虚拟惯性的DFIG调频控制方法,利用DFIG在超速减载方式获得有功备用.文献[8-9]通过调节DFIG桨距角,实现参与一次调频的有功支撑.但以上方法以牺牲风电机组的风能捕获能力为代价参与系统调频,降低了风力发电的经济性.
在柔性直流输电参与系统频率调节方面,文献[10-11]将有功功率和频率的下垂特性引入到传统矢量……
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