电解铝负荷响应下的源网荷协同频率二次控制

苏慧玲 杨世海 段梅梅 杨永标

摘要：针对新能源大量接入背景下电力系统频率调节能力紧张、旋转备用不足的问题，提出一种“源网荷”协同的二次调频策略。通过柔性直流输电（voltage source converterhigh voltage direct current， VSCHVDC）系统将拥有丰富可控资源的电解铝工业电网与传统电力系统互联，建立考虑VSCHVDC功率支援的两端互联系统二次调频模型。基于互联系统频率控制模型构建分布式架构，在两端设计模型预测控制器，控制器在本區域内进行优化控制，定期进行信息交互，主动调节电解铝负荷功耗进行需求响应，减轻由功率支援引起的送端系统功率不平衡。最后以我国西部地区某工业电网的实际数据进行仿真验证了所提出策略的有效性。结果表明，在大扰动场景下，所提出的策略可以将受端系统频率恢复时间缩短约30%，同时在调控过程中，送端系统频率偏差始终保持在005Hz以内，且电解铝负荷与VSCHVDC系统参数始终处于安全范围内。

关键词：需求响应；二次调频；功率支援；源网荷协同；电解铝负荷；模型预测控制