双环SFC策略优化BTB-VSC-HVDC系统频率响应

本文主要探讨了在背靠背柔性直流输电(BTB-VSC-HVDC)异步联网环境下，两个交流系统之间的频率响应性能下降的问题。BTB-VSC-HVDC因其独立的控制特性，可能导致系统间缺乏必要的频率支援，这在实际电网运行中可能会导致频率稳定性问题。针对这一挑战，作者提出了一个适用于BTB-VSC-HVDC系统的双环附加频率控制策略。 该策略的核心是将频率控制扩展到既有定有功功率控制环，以及定无功功率控制环。在定有功功率控制环上，增加了频率-有功附加控制，通过这种方式，未受扰动的交流系统可以参与到受扰动系统的频率响应中，提供额外的频率支撑，从而改善频率响应的稳态特性。这种设计旨在确保系统在遭受扰动时，频率波动不会显著放大，保持系统的稳定运行。 另一方面，通过在定无功功率控制环增加频率-无功附加控制，双环策略模拟出虚拟惯量效果，增强了系统的暂态响应能力。这有助于更快地恢复频率平衡，特别是在瞬态事件发生时，如发电机故障或负荷突变。通过这种方法，双环SFC策略能够提高整个网络的动态频率特性，确保在异步联网中各交流系统的频率稳定。 为了验证这个双环SFC策略的有效性，作者进行了广泛的仿真研究。他们在包含BTB-VSC-HVDC的四机两区域电力系统模型，以及基于渝鄂BTB-VSC-HVDC实际电网的简化模型上进行了实验。仿真结果显示，提出的双环SFC策略成功地提升了受扰动系统在频率响应过程中的暂态和稳态性能，证明了其在复杂电力系统中的实际应用价值。 本文的研究对于提升背靠背柔性直流输电系统的频率控制能力具有重要意义，尤其是在异步联网的背景下，通过双环附加频率控制策略，优化了交流系统的频率响应特性，增强了电力系统的稳定性和可靠性。