Analysis on Characteristics of DC Dynamical Power and Frequency Response for AC-DC-AC Asynchronous-interconnection System Under Quasi-synchronous Control

LI Chongtao; CHEN Yiping; YANG Ruopu; YANG Rongzhao; HUANG Jiyu; XIAO Yi

doi:10.7500/AEPS20230815004

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Analysis on Characteristics of DC Dynamical Power and Frequency Response for AC-DC-AC Asynchronous-interconnection System Under Quasi-synchronous Control

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Analysis on Characteristics of DC Dynamical Power and Frequency Response for AC-DC-AC Asynchronous-interconnection System Under Quasi-synchronous Control
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 16, Pages: 59-67(2024)
- 作者机构：
  
  1.西安交通大学电气工程学院,陕西省西安市 710049
  2.中国南方电网电力调度控制中心,广东省广州市 510663
  3.南方电网科学研究院有限责任公司,广东省广州市 510663
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2022YFB2403500);China Southern Power Grid Company Limited(ZDKJXM20210034)
- DOI：10.7500/AEPS20230815004
  CLC：
- Received：15 August 2023，
  
  Revised：2024-03-11，
  
  Published Online：15 July 2024，
  
  Published：25 August 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
李崇涛,陈亦平,杨若朴等.交⁃直⁃交异步系统准同步控制下直流动态功频响应特性分析[J].电力系统自动化,2024,48(16):59-67.

LI Chongtao,CHEN Yiping,YANG Ruopu,et al.Analysis on Characteristics of DC Dynamical Power and Frequency Response for AC-DC-AC Asynchronous-interconnection System Under Quasi-synchronous Control[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(16):59-67.
李崇涛,陈亦平,杨若朴等.交⁃直⁃交异步系统准同步控制下直流动态功频响应特性分析[J].电力系统自动化,2024,48(16):59-67. DOI： 10.7500/AEPS20230815004.

LI Chongtao,CHEN Yiping,YANG Ruopu,et al.Analysis on Characteristics of DC Dynamical Power and Frequency Response for AC-DC-AC Asynchronous-interconnection System Under Quasi-synchronous Control[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(16):59-67. DOI： 10.7500/AEPS20230815004.

摘要

经直流输电互联的异步系统通过对直流输电实施附加控制

可实现异步系统的准同步运行，达到实时共享异步系统调频资源的目的。但在准同步控制的工程实践中，不合理的控制结构或参数配置将导致系统出现非预期的功率波动。首先，根据直流准同步附加控制

构建准同步系统的动态功频响应分析模型；然后，基于该模型分析了直流控制参数对功率振荡的影响；进而，分析准同步控制导致的功率波动与传统功角振荡的异同；最后，以准同步实验过程中出现的功率波动为例进行分析验证，提出抑制直流功率波动的建议

并对准同步控制进行了讨论。

Abstract

The asynchronous system interconnected by DC transmission can realize quasi-synchronous operation of the asynchronous system and achieve the goal of real-time sharing of frequency regulation resources by implementing additional control on the DC transmission. However

in the engineering practice of quasi-synchronous control

unreasonable control structure or parameter configuration can lead to unexpected power fluctuations in the system. First

a dynamical power and frequency response analysis model of the quasi-synchronous system is constructed based on the additional quasi-synchronous DC control. Then

the influence of DC control parameters on power oscillations is analyzed based on this model. Furthermore

the similarities and differences between power fluctuations caused by quasi-synchronous control and traditional angle oscillations are analyzed. Finally

the analysis and verification are conducted by using the power fluctuations that occurred during the quasi-synchronous experiment process

and recommendations for suppressing DC power fluctuations are proposed

along with a discussion on quasi-synchronous control.

关键词

Keywords

references

何笠，兰强，谈超，等 . 异步互联方式下西南电网AGC方案优化及工程应用［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 4 ）： 155 - 163 .

HE Li ， LAN Qiang ， TAN Chao ， et al . Optimization and engineering application of automatic generation control scheme for southwest power grid of China in asynchronous interconnection mode ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 4 ）： 155 - 163 .

周保荣，洪潮，金小明，等 . 南方电网同步运行网架向异步运行网架的转变研究［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 8 ）： 2084 - 2092 .

ZHOU Baorong ， HONG Chao ， JIN Xiaoming ， et al . Study of backbone structure change from synchronous to asynchronous in China southern power grid ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 8 ）： 2084 - 2092 .

MO W K ， CHEN Y P ， CHEN H Y ， et al . Analysis and measures of ultralow-frequency oscillations in a large-scale hydropower transmission system ［J］. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics ， 2018 ， 6 （ 3 ）： 1077 - 1085 .

周智行，石立宝，陈义宣 . 异步联网下云南电网高频切机优化配置方案［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 20 ）： 86 - 93 .

ZHOU Zhihang ， SHI Libao ， CHEN Yixuan . Optimal configuration scheme of over-frequency generator tripping for Yunnan power grid of China with asynchronous interconnection ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 20 ）： 86 - 93 .

陈亦平，李崇涛，杨若朴，等 . 云南异步电网中频率振荡的分段线性模型分析方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 6 ）： 186 - 193 .

CHEN Yiping ， LI Chongtao ， YANG Ruopu ， et al . Analysis method of piecewise linear model for frequency oscillation in asynchronous power grid of Yunnan in China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 6 ）： 186 - 193 .

李超，颜云松，熊俊，等 . 西南电网交直流协调控制系统设计与应用［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 8 ）： 200 - 206 .

LI Chao ， YAN Yunsong ， XIONG Jun ， et al . Design and application of AC/DC coordinated control system in southwest power grid of China ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 8 ）： 200 - 206 .

杨可，谈超，王民昆，等 . 高比例水电多直流弱送端电网自动发电控制的优化方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 11 ）： 166 - 173 .

YANG Ke ， TAN Chao ， WANG Minkun ， et al . Optimization method for automatic generation control in multi-DC weak sending power grid with high proportion of hydropower ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 11 ）： 166 - 173 .

苟竞，刘方，况理，等 . 计及频率稳定的多直流异步外送电网切机容量优化［J］. 中国电力， 2021 ， 54 （ 5 ）： 101 - 110 .

GOU Jing ， LIU Fang ， KUANG Li ， et al . Generation shedding capacity optimization of sending-end power grids with multi-DC asynchronous outfeeds considering frequency stability ［J］. Electric Power ， 2021 ， 54 （ 5 ）： 101 - 110 .

杨若朴，陈亦平，李崇涛，等 . 考虑不同水电比例的多机系统调速器优化策略［J］. 电网技术， 2023 ， 47 （ 2 ）： 510 - 518 .

YANG Ruopu ， CHEN Yiping ， LI Chongtao ， et al . Optimization strategy of governor for multi-machine system considering different hydropower ratios ［J］. Power System Technology ， 2023 ， 47 （ 2 ）： 510 - 518 .

高琴，陈亦平，朱林，等 . 多直流异步互联系统中频率限制器的控制策略优化设计［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 12 ）： 167 - 172 .

GAO Qin ， CHEN Yiping ， ZHU Lin ， et al . Strategy design of frequency limit controller on multi-HVDC asynchronous interconnected power system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 12 ）： 167 - 172 .

常勇，吕鹏飞，刘宇，等 . 巴基斯坦默拉直流工程频率控制器设计及实际特性分析［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 2 ）： 173 - 180 .

CHANG Yong ， LYU Pengfei ， LIU Yu ， et al . Design and actual characteristic analysis of frequency controller in Matiari-Lahore DC transmission project of Pakistan ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 2 ）： 173 - 180 .

李林，吕彦北，龚飞，等 . 美丽山特高压直流Ⅱ期工程附加控制功能设计［J］. 电气技术， 2020 ， 21 （ 6 ）： 56 - 62 .

LI Lin ， LYU Yanbei ， GONG Fei ， et al . Design of additional control function for Belo Monte Ⅱ UHVDC ［J］. Electrical Engineering ， 2020 ， 21 （ 6 ）： 56 - 62 .

陈启超，李晖，吴文传，等 . 渝鄂背靠背柔性直流频率限值控制器优化设计［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 1 ）： 385 - 392 .

CHEN Qichao ， LI Hui ， WU Wenchuan ， et al . Optimization design of frequency limit controller of back-to-back VSC-HVDC ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 1 ）： 385 - 392 .

朱琳，贺之渊，吴学光，等 . 渝鄂背靠背柔性直流附加控制对系统稳定性的影响［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 8 ）： 2519 - 2527 .

ZHU Lin ， HE Zhiyuan ， WU Xueguang ， et al . Influence of additional control strategy of back-to-back VSC-HVDC on system stability ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 8 ）： 2519 - 2527 .

汪际峰，陈亦平，徐光虎，等 . 多分区异步互联电网的直流频率限制器协调控制策略研究［J］. 电网技术， 2023 ， 47 （ 10 ）： 3971 - 3979 .

WANG Jifeng ， CHEN Yiping ， XU Guanghu ， et al . Coordination strategy of frequency limit control on multi-area HVDCs under asynchronous interconnection ［J］. Power System Technology ， 2023 ， 47 （ 10 ）： 3971 - 3979 .

邰克强，王渝红，史华勃，等 . 区域间异步联网直流参与辅助调频服务策略研究［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 22 ）： 7249 - 7260 .

TAI Keqiang ， WANG Yuhong ， SHI Huabo ， et al . Research on strategy of HVDC participating in frequency regulation ancillary service in asynchronous interconnection power grids ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 22 ）： 7249 - 7260 .

皮杰明，张坤，陈亦平，等 . 异步互联系统准同步运行的HVDC附加控制建模及稳定性分析［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 14 ）： 82 - 92 .

PI Jieming ， ZHANG Kun ， CHEN Yiping ， et al . Modeling and stability analysis of HVDC auxiliary control for pseudo-synchronous operation of asynchronous interconnected systems ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 14 ）： 82 - 92 .

朱益华，郭琦，李成翔，等 . 柔性直流和常规直流并联系统功率调制策略［J］. 电力自动化设备， 2019 ， 39 （ 9 ）： 130 - 135 .

ZHU Yihua ， GUO Qi ， LI Chengxiang ， et al . Power modulation strategy for parallel system of MMC-HVDC and LCC-HVDC ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2019 ， 39 （ 9 ）： 130 - 135 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

微电网电源的虚拟惯性频率控制策略

基于虚拟调速控制的大型孤岛新能源基地LCC直流送出方案

Mechanism Analysis of Power Low-frequency Oscillations in Parallel System of Multiple Virtual Synchronous Generators

Related Author

YANG rongzhao

DU Wei

JIANG Qirong

CHEN Jiaorui

WANG Kailun

SONG Qiang

ZHAO Biao

LIU Wenhua

Related Institution

Electric Power Research Institute,of China Southern Power Grid Company Limited

Shiqu Power Supply Bureau of Chongqing Electric Power Corporation

State Key Lab of Power Systems， Department of Electrical Engineering， Tsinghua University

School of Electrical and Electronic Engineering, Shandong University of Technology

⁰