基于VSC-HVDC的雙饋風電場并網協調控制策略研究

王龍， 徐延文， 王曉蘭

(1.中鐵工程裝備集團技術服務有限公司，河南 鄭州 450016;2.國網甘肅省電力公司經濟技術研究院，甘肅 蘭州 730050; 3.蘭州理工大學，甘肅 蘭州 730050)

0 引 言

基于電壓源換流器的高壓直流(VSC-HVDC) 輸電技術具有高度的靈活性和可控性，是大型雙饋風電場與電網聯接的理想輸電方式[1]。但雙饋風電場經VSC-HVDC并網系統的慣量不足，旋轉動能較小、抗干擾能力較弱，當電網出現有功擾動時，系統頻率波動強烈，電力系統的穩定性會受到嚴重威脅。

目前，雙饋風電機組已成為大型風電場的主力機型。由于DFIG的轉速調節范圍較寬，在電網發生有功擾動時，DFIG可通過轉速調節，吸收或釋放儲存在轉子中的旋轉動能，抑制電網頻率的變化[2-3]。文獻[4]針對風電交流并網系統，提出通過切換DFIG最大功率跟蹤曲線的方式來改變風電場的有功出力，實現DFIG對電網頻率的動態支持。以上通過風電機組為系統提供頻率支撐的方法,目前大都應用在風電交流并網系統中，在風電由VSC-HVDC送出系統中運用甚少。

大型風電場經VSC-HVDC輸電系統并入交流電網時[5]，VSC-HVDC有效解耦了大型風電場和交流電網，因此前面所述的風電機組參與系統頻率調節的方法不能直接應用到風電由VSC-HVDC輸電并網系統。文獻[6]提出利用風電機組的慣量來提高風電直流并網系統故障穿越能力的方法，該方法將VSC-HVDC系統中功率不平衡的信息以頻率的形式反映到風電場，從而調節風電場有功出力，沒有考慮VSC-HVDC系統直流電容對系統頻率的支持。……