VSC-HVDC频率控制：解决大规模风电并网的稳定性问题

大规模集中式风电并网过程中，送端系统频率波动和电能输送损耗是常见的挑战。针对这些问题，本文提出了一种创新的控制策略，即基于电压源型换流器高压直流输电（VSC-HVDC）的频率稳定控制方法。VSC-HVDC在这一系统中的关键角色在于，送端换流器通过调整脉宽调制（PWM）的移相角来控制交流侧电压相位，进而实现有功功率的精细调控，确保系统的功率平衡和频率稳定。同时，PWM调制比的调整能维持交流电压稳定，这对系统整体的电压控制至关重要。 受端换流器则负责维持直流侧电压稳定，确保VSC-HVDC系统的正常运行。与传统的定交流电压与定有功功率组合控制不同，本文提出的控制方式是定交流电压与定频率控制，这种改进能够自动适应风力发电的动态变化，使得系统更能抵御风电场输出功率与HVDC传输功率不匹配带来的频率波动。由于定频率控制下的VSC-HVDC会根据风电机组的实际输出调整输送功率，无需实时调整风电机组的有功功率输出，从而减少了风电并网系统频率波动的影响，提升了系统的稳定性。 在仿真验证方面，作者利用Power Factory Digsilent软件进行了模型模拟，结果显示，该控制策略显著增强了大规模风电并网系统的频率稳定性。这种方法不仅有助于提升风电场的并网效率，还优化了电力分配，降低了损耗，对于实现可再生能源的高效、稳定接入电网具有重要意义。此外，这种方法还能促进风力发电系统的经济性和环保性，因为风电机组能在更大程度上保持满负荷运行，减少了因功率不匹配导致的资源浪费。本文的研究为大规模风电并网的频率控制提供了一个实用且高效的解决方案。