Emergency Frequency Control Strategy of Transmission Systems with High Proportion of Renewable Energy Considering Short-term Active Power Impact

ZHU Ling; JIANG Tao; LI Wei; XUE Feng; LIU Fusuo

doi:10.7500/AEPS20230922006

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Emergency Frequency Control Strategy of Transmission Systems with High Proportion of Renewable Energy Considering Short-term Active Power Impact

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Emergency Frequency Control Strategy of Transmission Systems with High Proportion of Renewable Energy Considering Short-term Active Power Impact
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 22, Pages: 150-159(2024)
- 作者机构：
  
  1.东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012
  2.南瑞集团公司有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省南京市 211006
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Science and Technology Project of State Grid Corporation of China(5100-202306384A-2-3-XG)
- DOI：10.7500/AEPS20230922006
  CLC：
- Received：22 September 2023，
  
  Revised：2024-01-18，
  
  Published Online：07 August 2024，
  
  Published：25 November 2024
- 稿件说明：
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朱玲,姜涛,李威等.计及短时有功冲击的新能源高占比外送系统频率紧急控制策略[J].电力系统自动化,2024,48(22):150-159.

ZHU Ling,JIANG Tao,LI Wei,et al.Emergency Frequency Control Strategy of Transmission Systems with High Proportion of Renewable Energy Considering Short-term Active Power Impact[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(22):150-159.
朱玲,姜涛,李威等.计及短时有功冲击的新能源高占比外送系统频率紧急控制策略[J].电力系统自动化,2024,48(22):150-159. DOI： 10.7500/AEPS20230922006.

ZHU Ling,JIANG Tao,LI Wei,et al.Emergency Frequency Control Strategy of Transmission Systems with High Proportion of Renewable Energy Considering Short-term Active Power Impact[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(22):150-159. DOI： 10.7500/AEPS20230922006.

摘要

新能源高占比系统电力电子化特征明显，系统有功、无功支撑能力下降。接地故障后新能源低电压穿越（简称低穿）范围扩大，低穿期间有功功率大幅下降且恢复缓慢，给系统造成巨大的短时功率缺额冲击。相较于传统送端系统，交流互联通道短路并开断故障带来的功率扰动除包含长时性功率盈余外，还叠加了大面积新能源低穿带来的短时功率缺额。文章针对新能源高占比交流送出系统互联通道短路并开断

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故障后频率紧急控制策略失配问题，分析风电机组暂态低穿带来的非阶跃型功率扰动形式，解析推导阶跃、方波、斜坡功率扰动下系统频率极值点及其出现的时刻，提出计及低穿影响的新能源高占比外送系统频率紧急控制策略，并以某省级电网为例，仿真验证了所提控制策略的有效性。

Abstract

The characteristics of power electronization in the systems with high proportion of renewable energy are evident. The capacity of the system to support active and reactive power decreases

and the range of low voltage ride-through expands after the short-circuit fault occurs. During the low voltage ride-through period

active power decreases significantly and recovers slowly

causing a significant short-term power deficit impact on the system. Compared with the traditional transmission system

the power disturbance caused by the short-circuit fault of the AC interconnection channel includes not only long-term power surplus

but also short-term power shortage caused by large-area low voltage ride-through of the renewable energy. This paper focuses on the mismatch of emergency frequency control strategy after short circuit and subsequent line disconnection under

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contingency of the interconnected channel of the AC transmission system with high proportion of renewable energy. The non-step power disturbance caused by transient low voltage ride-through of the wind turbine is analyzed. The frequency extreme point and its occurrence time of the system under the power disturbance of step

square wave

and slope are analyzed and deduced. The emergency frequency control strategy of transmission systems with high proportion of renewable energy considering low voltage ride-through impact is proposed. The effectiveness of the proposed control strategy is verified by the simulation of a case of a provincial power grid.

关键词

Keywords

references

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