柔性直流输电下的异步互联频率支援控制方法综述

本文主要探讨了基于柔性直流输电（VSC-HVDC）在异步互联系统中的频率支援控制方法。柔性直流输电技术因其快速功率控制能力，能够在异步交流电网间提供有效的频率支援，从而增强整个系统的备用容量调节，提升互联系统的安全性和稳定性。文章首先概述了国内外在这个领域的研究进展，特别关注了四种核心控制策略： 1. 基于通信的主从控制：这种控制方式通过通信网络将主系统（通常是频率稳定的部分）的信息传输给从系统，引导从系统跟随主系统的频率，确保整体频率一致。 2. 利用电压传递频率波动的主从控制：这种方法通过VSC-HVDC的电压控制特性，直接通过直流线路传递频率信息，减少交流电网间的电气距离影响。 3. 附加频率调节的下垂控制：下垂控制策略模仿常规电力系统下垂特性，通过自动调整直流功率来保持交流电网的频率平衡，同时提供必要的备用容量。 4. 基于虚拟同步机（Virtual Synchronous Machine, VSM）特性的控制：VSM是模拟同步电机行为的控制策略，通过实时调整直流侧的动态响应，提供类似于同步发电机的频率支援。 文章通过建立统一的仿真模型，深入分析了这几种方法在控制特性、性能和工程应用上的优缺点。例如，基于通信的主从控制可能面临通信延迟和可靠性问题，而下垂控制则可能对直流线路参数敏感。虚拟同步机控制则提供了更好的动态响应，但需要精确的模型预测。 最后，作者从工程实践的角度总结了当前研究的局限性，如控制算法的复杂性、实时性能、以及对系统模型的依赖，提出了未来研究应进一步优化控制策略，提高控制精度和鲁棒性，适应更复杂的电网环境。此外，随着直流异步联网技术的发展，如何在大规模应用中整合这些控制方法，实现更高效、可靠的频率支援控制也是一个重要的研究方向。