引言
近年来，在国家政府、发电商、电网公司和全体电力用户的努力下，我国新能源产业发展迅速，提出了新时代“双碳”目标。随着传统机组被组被新能源发电机组取代，新的挑战再次摆在电网安全运行面前。多年前，国外开始大规模投资新能源发电装机，盲目追求清洁能源的发展，忽视了新能源的弊端，导致了一些大停电事故。清洁能源发电设备包含数千台电力、电子、机械设备，电能质量耐受标准相对较低。因此，当系统电压、频率、波形波动较大时，清洁能源发电设备容易大规模解列，扩大故障范围。此外，与传统的同步电网不同，电力和电子设备的快速响应特性以工作频率为同步电网的基础，相对稳定。但电力电子设备的灵活性产生宽带，可达5~300Hz，由此产生了新的振荡稳定问题。
1光伏发电控制系统
光伏发电系统主要由光伏阵列组成，Gboost变换器、并网逆变器、滤波器和控制系统。光伏阵列输出电压Vpv和电流Ipv最大功率跟踪（MPPT）控制器后，产生DC电压参考值Vrefmppt。Vrefmppt和Vpv误差信号，经积分后得到光伏输出有功功率给定Pref。Pref和Boost变换器高压侧有功功率Pdc比较，经PI控制和脉冲宽度调节（PWM）后生成信号Gboost，驱动Boost变换器工作，实现光伏阵列MPPT控制。逆变器的控制主要由电流内环和功率外环组成。逆变器通常工作在单位功率因数状态，即i*gq=0。电容电压udc电压参考值uref作差后，通过PI控制生成电流内环参考值igd*；再加上采样获得的实际电流值igd，igq作差，经PI控制器和电流解耦控制后，得到电压给定值uiq，uid。最后，通过坐标变换，通过坐标变换PWM逆变器触发脉冲Sg，实现逆变器有功无功的解耦控制和并网运行。
一次调频控制策略优化
调频控制策略的优化包括控制过程和有功控制策略。
2.一次调频控制过程
调频系统直接采光伏电站和网络的电压和电流，计算并网点的有功功率，并网点的频率通过快速测频算法计算。当电站和网络频率超过死区时，启动调频控制功能，根据有功频率下垂特性计算有功目标值。如果有功实测值超过有功目标值死区范围，将调频有功目标值按预设有功控制策略分配，并向光伏逆变器发出控制指令。
2.2调节风机叶片角度控制
控制风扇叶片角度的方法称为调节风扇叶片角度控制。调整叶片的迎风角度可以控制风能输入的机械能量大小。计算出最大功率点后，风扇的叶片角度大于最佳发电运行叶片角度。在风况不变的情况下，机组的备用容量越多，叶片角度就越大。其特点是不仅调节能力强，而且调节范围大，可以实现各种风速下的功率控制。但由于其执行机构是机械变桨系统，响应速度相对较慢；频率调整更频繁，使叶片角度变化过于频繁，会加剧机组的机械磨损，缩短运行寿命。当实际风速大于额定风速时，变桨控制起着更大的作用。当系统频率下降时，变桨控制产生的备用支撑频率将更有效，响应时间将更快。
2.3风电场一次调频功率控制
目前主流风机有两种类型:一种是双馈风机，另一种是直驱风机。这两种风机都。风机发出的电能通过变频器获得可实现并网标准的电压、频率、波形等，最终实现并网稳定发电。双馈风机的特点是转子的电磁速度可以在系统同步速度的30%以内波动；直驱风机的特点是转子的电磁速度可以在系统同步速度的30%以外波动，范围会更大。此外，为了提高发电量和发电效率，风最大功率点附近运行，大多数风机采用最大风能捕获控制，无法提供调频所需的备用容量，特别是当频率降低时，需要向上调整。清洁能源发电系统的早期通信协议相对落后，其功率控制逻辑是在限制负荷等特殊情况下调整输出的手段，不能满足风电场参与新形势下调频功能的调整要求。为了更好地满足调频要求，提高调频特性，风电机组主控系统需要具备相应的功率控制逻辑和快速通信协议接口。
一次调频控制系统根据电网测量数据支持全场有功调频，将目标指令发送给风电场能量管理平台，风电场能量管理平台合理分解发送给单台风机，一次调频有功指令和传统AGC有功指令叠加在一个调频系统中。风电场升压站有功功率控制目标为AGC有功指令和一次调频调节量代数和；当电网频率超过调节死区时，会关闭AGC反向调整指令。
2.4储能支持光伏参与电网调频策略
储能装置性能稳定。光伏电站配备储能装置，利用其快速充放电的特点，平滑光伏输出，减少系统负荷干扰对系统频率的影响，可提高整个系统的频率稳定性。与传统机组不同，光伏和储能本身没有惯性响应和一次调频能力，在附加调频控制策略后，这两部分没有明确的阶段分界。基于惯性响应控制，主要用于解决频率变化问题，一次调频主要用于解决频率偏差问题。根据传统机组的频率调整特点，光伏电站可以与传统机组具有相似的频率调整特性。根据光伏和储能策略的特点，两者的联合运行分为两个顺序：①储能系统为电网频率变化初期提供类似常规同步发电机组的惯性响应；②光伏利用可变减载调频策略和储能自适应控制策略参与调频。
结语
在光伏电站进行的一次调频试验中，超高次谐波在线路上发生谐振的模型和方法，并用具体的算例验证了模型和方法的正确性。最后，通过仿真得出结论，当超高次谐波在输电线路中传播时，随着频率的增加，通过线路后的含量也会增加。
