王勤赫,边 竞,齐文博,赵天慧

(1.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(东北电力大学),吉林 吉林 132012;2.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司,吉林 吉林 132012;3.东北电力大学经济管理学院,吉林 吉林 132012)

0 引 言

近年来,以风电为代表的低碳、可再生能源在世界范围内得到了广泛的开发和利用,正逐步替代传统化石能源[1]。风能资源充裕地区往往与负荷地区呈逆向分布,二者距离几百甚至上千公里。传统的交流输电方案有功损耗较大,且需要大量的无功补偿装置[2-3]。传统直流输电要求交流侧电网本身具有一定的强度,风电场无法满足传统直流输电稳定运行的条件,将导致其换向失败。因此,可连接无源网络,无换相失败的柔性直流输电(VSC-HVDC)将是远距离、大规模风电接入电网的最佳方式[4]。然而,风电机组通常工作在最大风能跟踪模式且异步运行,无法进行频率响应[5]。随着风电的装机占比不断增加,电网内同步电源占比逐渐下降,电网的频率响应能力减弱。在相同负荷扰动下,电网频率偏移更大。因此,亟待研究大规模风电经VSC-HVDC接入的电网频率稳定控制策略[6]。

关于风电经VSC-HVDC接入的电网频率控制策略,现有研究可分为风电的调频控制与VSC-HVDC调频控制两方面。在风电侧,文献[7-8]将风电机组虚拟惯量控制附加在最大功率跟踪(Maximum Power Point Track,MPPT)控制环节,通过释放风力机转子动能提供虚拟惯量功率,但改变转子转速容易导致电网频率发生二次跌落。文献[9]采用转子转速控制实现功率减载提高风电的调频能力;文献[10]在文献[9]基础上提出的变减载率的超速减载控制,在改善频率的同时,能够减小减载控制的成本。……