柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略

刘英培; 谢乾; 梁海平

doi:10.7500/AEPS20200519011

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柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略
- Frequency Regulation Control Strategy for Flexible DC Transmission System Based on Adaptive Virtual Inertia
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第5期页码：129-136
- 作者机构：
  
  华北电力大学电气与电子工程学院，河北省保定市 071003
- 作者简介：
  
  刘英培(1982—)，女，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：直流输电、直流配电技术、新能源发电与并网技术。E-mail：liuyingpei_123@126.com
  谢乾(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：柔性直流输电、新能源发电。E-mail：3110019642@qq.com
  梁海平(1979—)，男，博士，讲师，主要研究方向：新能源发电与并网技术、电力系统安全防御与恢复控制。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51607069)
- DOI：10.7500/AEPS20200519011
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-05-19，
  
  修回日期：2020-10-19，
  
  网络出版日期：2020-11-17，
  
  纸质出版日期：2021-03-10
- 稿件说明：
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刘英培,谢乾,梁海平.柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(5):129-136.

LIU Yingpei,XIE Qian,LIANG Haiping.Frequency Regulation Control Strategy for Flexible DC Transmission System Based on Adaptive Virtual Inertia[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):129-136.
刘英培,谢乾,梁海平.柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(5):129-136. DOI： 10.7500/AEPS20200519011.

LIU Yingpei,XIE Qian,LIANG Haiping.Frequency Regulation Control Strategy for Flexible DC Transmission System Based on Adaptive Virtual Inertia[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):129-136. DOI： 10.7500/AEPS20200519011.

摘要

针对传统控制策略下柔性直流输电系统接入交流电网后无法为系统提供惯性以及参与调频的问题，提出了一种考虑频率稳定的自适应虚拟惯性调频控制策略。在直流侧保持下垂特性，自动分配直流功率的同时，使柔性直流输电系统能够参与二次调频，实现交流侧频率的无差调节。另外，通过虚拟惯性控制，进一步提高系统频率稳定性和惯性，改善二次调频控制所引起的暂态波动。针对惯性系数选取受直流电压偏差限制的问题，采用自适应惯性系数，在电压偏差较小时，可以增大惯性系数，得到更好的频率稳定效果，反之则减小惯性系数，防止直流电压越限。在PSCAD环境下搭建了五端柔性直流电网的仿真模型，仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

Abstract

In order to solve the problem that the flexible DC transmission system cannot provide inertia for the AC power grid and participate in frequency regulation with the traditional control strategy

this paper proposes a frequency regulation control strategy based on adaptive virtual inertia with consideration of frequency stability. With the proposed control strategy

the flexible DC transmission system can participate in the secondary frequency regulation and realize the zero-error regulation of AC-side frequency

while keeping the droop characteristic of DC side and automatically distributing DC power. In addition

the frequency stability and inertia of the system are further improved through virtual inertia control

and the transient fluctuation caused by secondary frequency regulation control is improved. For the problem that the choice of inertia coefficient is limited by DC voltage deviation

the adaptive inertia coefficient is adopted. When the voltage deviation is small

the inertia coefficient can be increased for better frequency stability effect. On the contrary

the inertia coefficient is reduced to prevent DC voltage from exceeding the limit. The simulation model of a five-terminal flexible DC power grid is built in the PSCAD environment

and the simulation results verify the feasibility and effectiveness of the proposed control strategy.

关键词

Keywords

references

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