Analysis and Optimization of Frequency Support Characteristics for Grid-forming VSC-HVDC Transmission Systems of Large-scale Renewable Energy Bases in Gobi Desert and Other Arid Areas

HUANG Yong; ZHAO Chengyong; MA Xiuda; ZOU Qiang; LIU Jie

doi:10.7500/AEPS20260310002

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Analysis and Optimization of Frequency Support Characteristics for Grid-forming VSC-HVDC Transmission Systems of Large-scale Renewable Energy Bases in Gobi Desert and Other Arid Areas

Grid-forming Technology | 更新时间：2026-11-04

- Analysis and Optimization of Frequency Support Characteristics for Grid-forming VSC-HVDC Transmission Systems of Large-scale Renewable Energy Bases in Gobi Desert and Other Arid Areas
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 21, Pages: 17-28(2026)
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206
  2.南京南瑞继保电气有限公司，江苏省南京市 211102
  3.国家电网有限公司特高压事业部，北京市 100031
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Smart Grid-National Major Science and Technology Project of China(2024ZD0801400)
- DOI：10.7500/AEPS20260310002
  CLC：
- Received：10 March 2026，
  
  Revised：2026-07-02，
  
  Online First：20 August 2026，
  
  Published：10 November 2026
- 稿件说明：
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黄勇,赵成勇,马秀达等.沙戈荒大基地构网型柔直送出系统频率支撑特性分析及优化[J].电力系统自动化,2026,50(21):17-28.

HUANG Yong,ZHAO Chengyong,MA Xiuda,et al.Analysis and Optimization of Frequency Support Characteristics for Grid-forming VSC-HVDC Transmission Systems of Large-scale Renewable Energy Bases in Gobi Desert and Other Arid Areas[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(21):17-28.
黄勇,赵成勇,马秀达等.沙戈荒大基地构网型柔直送出系统频率支撑特性分析及优化[J].电力系统自动化,2026,50(21):17-28. DOI： 10.7500/AEPS20260310002.

HUANG Yong,ZHAO Chengyong,MA Xiuda,et al.Analysis and Optimization of Frequency Support Characteristics for Grid-forming VSC-HVDC Transmission Systems of Large-scale Renewable Energy Bases in Gobi Desert and Other Arid Areas[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(21):17-28. DOI： 10.7500/AEPS20260310002.

摘要

随着新能源装机容量及直流馈入占比逐年提高，电网频率稳定问题日益严峻，而构网型柔性直流系统可为电网提供频率支撑，提高系统频率稳定性。考虑构网型柔性直流频率支撑特性、直流系统参数和交流电网频率响应特性，构建了含柔性直流系统支撑特性的系统频率响应模型，分析了主要系统参数及控制参数对调频特性的影响。提出了基于线性自抗扰控制的频率支撑策略，以提高构网控制的适应性，并给出了参数整定分析方法。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台构建了沙戈荒构网型柔性直流输电系统，验证了考虑频率支撑特性的系统频率模型能够精准刻画频率响应，所提控制策略可显著减小频率偏差，提升系统频率支撑能力与适应性。

Abstract

With the increasing installed capacity of renewable energy and the rising proportion of DC feed-in year by year

the frequency stability issue of the receiving-end power grid has become increasingly severe. The grid-forming voltage source converter based high-voltage direct current (VSC-HVDC) system can provide frequency support for the power grid and enhance system frequency stability. Considering the frequency support characteristics of grid-forming VSC-HVDC

DC system parameters and frequency response characteristics of the AC power grid

a system frequency response model incorporating the support characteristics of the VSC-HVDC system is established. The impacts of major system parameters and control parameters on the frequency regulation characteristics are analyzed. A frequency support strategy based on linear active disturbance rejection control (LADRC) is proposed to improve the adaptability of grid-forming control

and a parameter tuning analysis method is provided. Finally

a grid-forming VSC-HVDC transmission system in Gobi Desert and other arid areas is built on the PSCAD/EMTDC simulation platform. The system frequency model considering the frequency support characteristics can accurately depict the frequency response. The proposed control strategy can significantly reduce frequency deviations and enhance the system frequency support capability and adaptability.

关键词

Keywords

references

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