大规模水电直流外送柔直同频控制与常直FLC协同控制策略

SHU Hongchun; SHAO Zongxue; ZHAO Wei; HE Tingyi

doi:10.7500/AEPS20240515023

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大规模水电直流外送柔直同频控制与常直FLC协同控制策略

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- 大规模水电直流外送柔直同频控制与常直FLC协同控制策略
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 8, Pages: 189-196(2025)
- 作者机构：
  
  1.智能电网故障检测与保护控制省部共建协同创新中心（昆明理工大学），云南省昆明市 650051
  2.昆明理工大学机电工程学院，云南省昆明市 650051
  3.昆明理工大学电力工程学院，云南省昆明市 650051
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52037003);Key Science and Technology Project of Yunnan Province(202402AG050006)
- DOI：10.7500/AEPS20240515023
  CLC：
- Received：15 May 2024，
  
  Revised：2024-12-04，
  
  Published Online：24 February 2025，
  
  Published：25 April 2025
- 稿件说明：
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束洪春,邵宗学,赵伟等.大规模水电直流外送柔直同频控制与常直FLC协同控制策略[J].电力系统自动化,2025,49(8):189-196.

SHU Hongchun,SHAO Zongxue,ZHAO Wei,et al.Coordinated Control Strategy Between Flexible DC Synchronous Frequency Control and Conventional DC Frequency Limit Controller for Large-scale Hydropower DC Transmission[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(8):189-196.
束洪春,邵宗学,赵伟等.大规模水电直流外送柔直同频控制与常直FLC协同控制策略[J].电力系统自动化,2025,49(8):189-196. DOI： 10.7500/AEPS20240515023.

SHU Hongchun,SHAO Zongxue,ZHAO Wei,et al.Coordinated Control Strategy Between Flexible DC Synchronous Frequency Control and Conventional DC Frequency Limit Controller for Large-scale Hydropower DC Transmission[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(8):189-196. DOI： 10.7500/AEPS20240515023.

摘要

云南电网与主网经直流异步联网后，难以实现全网调频资源实时、自动共享，系统频率稳定性问题突显，频率调控难题突出。柔性直流同频控制可实现频率无差调节，响应速度快，无调频死区，频率调节期间可以主动提供电压支撑。与柔性直流同频控制相比，常规直流频率限制器（FLC）的功率调节量大，备用充足，但常规直流FLC存在调频死区，调频期间易引发电压波动问题。结合两者优势，文中提出基于柔性直流同频控制与常规直流FLC的协同控制策略。系统发生扰动时，柔性直流同频控制优先启动，当柔性直流同频控制输出超过限幅后，常规直流FLC启动。此外，常规直流FLC动作期间，柔性直流无功支援控制投入。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建背靠背直流测试系统与直流异步大电网系统，验证了所提协同控制策略的有效性。

Abstract

After the DC asynchronous interconnection of the Yunnan power grid with the main grid of China

it becomes difficult to achieve real-time and automatic sharing of frequency regulation resources across the entire grid. Consequently

the issues related to system frequency stability have become prominent

and frequency regulation and control challenges have emerged. Flexible DC synchronous frequency control can achieve error-free frequency regulation with fast response and no frequency regulation dead-band

and it can actively provide voltage support during frequency regulation. Compared with flexible DC synchronous frequency control

the conventional DC frequency limit controller (FLC) has a large power regulation capacity and sufficient reserve

but it suffers from a frequency regulation dead-band and may induce voltage fluctuations during frequency regulation. Combining the advantages of both

this paper proposes a coordinated control strategy based on the flexible DC synchronous frequency control and the conventional DC FLC. When a disturbance occurs in the system

the flexible DC synchronous frequency control is prioritized to start. Once the output of the flexible DC synchronous frequency control exceeds its limit

the conventional DC FLC starts. Furthermore

during the operation of the conventional DC FLC

the reactive power support control of flexible DC is engaged. A back-to-back DC test system and a large DC asynchronous interconnection power grid system are constructed in the PSCAD/EMTDC simulation software to verify the effectiveness of the proposed coordinated control strategy

关键词

Keywords

references

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