柔直系统中发电机调速器与受端下垂/虚拟惯量控制对一次调频的影响研究
一、引言
随着大规模新能源接入和柔性直流输电（VSC-HVDC）技术的快速发展，电力系统的频率稳定性面临新的挑战。传统交流电网中，同步发电机的旋转惯量对系统频率具有天然的支撑作用，而柔直系统的接入在一定程度上解耦了送受端电网，导致受端电网的等效惯量水平降低。当受端电网发生负荷扰动后，其频率变化率（RoCoF）增大、频率最低点（Nadir）降低，严重威胁系统的安全稳定运行。
针对上述问题，本文首先在柔直系统中加入同步发电机及其调速器模型，使系统具备传统同步机的一次调频能力。在此基础上，分别在受端换流站采用下垂控制和虚拟惯量控制（VSG）两种附加频率控制策略，通过MATLAB/Simulink仿真对比分析两种控制方式对系统一次调频性能的影响。本文的研究成果可为柔直系统参与电网频率调节的控制方案设计提供理论参考。
本文主要内容安排如下：第二部分介绍柔直系统与发电机调速器的建模方法；第三部分阐述受端下垂控制与虚拟惯量控制的原理及实现方法；第四部分给出完整的仿真代码及详细解释；第五部分进行仿真结果对比分析；最后是全文总结。
二、柔直系统与发电机调速器建模
2.1 柔直系统基本结构与工作原理
电压源换流器型高压直流输电（VSC-HVDC，即柔性直流输电）是一种基于电压源换流器和脉宽调制技术的新型直流输电技术，具有独立调节有功功率和无功功率、向无源网络供电、无换相失败风险等优势。
典型的两端柔直系统由送端整流站、直流输电线路、受端逆变站三部分组成
