摘要：随着电力系统中可再生能源渗透率提高，基于变流器实现并网的设备将在电网中逐渐占据主导地位。在系统频率稳定性支撑方面，能同时提供主动惯量支撑和快速频率响应服务的构网型变流器具有巨大应用潜力。但在构网型变流器产生大量有功功率需求后，由于直流侧电源设备的功率受到限制，直流电压可能出现崩溃的现象。为此提出了一种可维持直流电压稳定的非线性模型预测控制，避免构网型变流器向电网提供频率支持时直流侧发生故障。该控制通过感知变流器相邻母线的频率，跟踪预定义的直流电压设定值来确定对有功功率支持的要求，确保在突发事件后给出可量化的频率支持。非线性模型预测控制的设计结合了构网型变流器的限流和输入控制约束，使其能够在事故发生后的短时间内提供最大输出功率，同时避免直流电压崩溃。利用Matlab/Simulink对Kundur 2区4机系统和IEEE 16机68线系统以高精度相量模型为基础进行了仿真验证，结果表明所提方法能有效抑制直流电压崩溃，为快速频率调整提供功率支撑。

      关键词：构网型变流器；下垂控制；非线性模型预测控制；快速频率响应；滑模控制

      中图分类号：TM28     文献标识码：A