关键词:
无通信
频率响应
惯量模拟
海上风电场
多端柔性直流输电系统
摘要:
为实现海上风电-多端柔直送出系统(offshore wind farms+voltage source converter-based multi-terminal DC,OWF+VSC-MTDC)对主网的频率支撑,该文提出了一种基于直流电压补偿的惯量协调控制(DC voltage compensationbased inertia coordinated control,VICC)方案,通过改变MTDC直流电压建立海上电网与主网的频率联系,使海上风电机组感应到主网频率动态后,通过其附加的超级电容充放电来模拟同步机的惯量响应。依据网侧换流站中建立的有功功率-直流电压-频率(P-udc-f)双下垂控制,分析了OWFs惯量功率影响下的MTDC直流电压-主网频率的非线性耦合特征。基于此提出了依据本地信息量测的直流电压补偿控制方案,以抵消OWFs惯量功率对频率传递的影响,使风电场精确模拟主网频率动态,为主网提供精准惯量支撑。此外,该文构建了OWF+VSC-MTDC系统的小信号模型,并对关键参数进行了稳定性分析与优化。最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了包含OWF+VSC-MTDC的电力系统模型,在负荷投切和电网故障工况下对VICC方案进行了验证和评估。结果表明,VICC方案可以在无通信条件下精确耦合海上电网频率与主网频率,使OWFs通过VSC-MTDC为主网提供精准惯量支撑,显著提升主网的频率稳定。