基于直流电压补偿的海上风电-多端柔直送出系统惯量协调控制

朱介北; 史美琦; 索之闻; 俞露杰; 李斌

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0388

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基于直流电压补偿的海上风电-多端柔直送出系统惯量协调控制

支撑碳达峰、碳中和的能源电力关键技术 | 更新时间：2025-10-18

- 基于直流电压补偿的海上风电-多端柔直送出系统惯量协调控制
- 暂无标题
- 电网技术 2025年第2期页码：522-532
- 作者机构：
  
  1. 1.天津大学电气自动化与信息工程学院
  2. 2.国网天津城东供电公司
  3. 3.国网经济技术研究院有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52207132,U23B20123)~~
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0388
  中图分类号： TM614;TM721.1
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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朱介北, 史美琦, 索之闻, 等. 基于直流电压补偿的海上风电-多端柔直送出系统惯量协调控制[J]. 电网技术, 2025,(2):522-532.
朱介北, 史美琦, 索之闻, 等. 基于直流电压补偿的海上风电-多端柔直送出系统惯量协调控制[J]. 电网技术, 2025,(2):522-532. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0388.

DOI：

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。

Abstract

关键词

Keywords

references

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