Page 52 - 《中国电力》2026年第4期

2026 年 第 59 卷

0 引言 新能源基地的电压支撑强度。此类方法能够有效
提升系统的频率或电压稳定性，但未综合考虑频
水风光综合能源基地凭借其多能互补协同运 率与电压之间的耦合关系。3）近期研究开始关
行禀赋和集群化规模开发优势，不仅能有效支撑 注频率-电压耦合效应，即同时考虑新能源基地的
本地能源转型，更是中国实施跨区域清洁能源大 频率、电压支撑强度，实现惯量支撑与电压稳定
规模输送的核心枢纽 [1-4] ，在新型电力系统和“双 性的协同增强 [18-19] 。尽管该类方法兼顾频率、电
碳”目标实现进程中扮演着关键角色 [5-6] 。然而， 压支撑强度，但其模型仍建立在无常规电源支撑
水风光综合基地通常远离负荷中心，其本地交流 的新能源基地基础上，直接运用以上方法不能充
网架结构相对薄弱。随着大规模风光新能源渗透 分利用水风光综合基地中水电机组特有的惯量响
率的提高以及大容量特高压直流外送线路的投运， 应、快速调频和电压调节能力，即对于水风光综
系统将面临频率与电压支撑能力削弱问题 [7-9] ，安 合基地大规模直流外送场景下的协同支撑能力机
全稳定运行挑战严峻。水风光综合基地的直流外 制，尚未充分挖掘。
送能力与系统安全稳定紧密耦合，深入研究水风 针对大型水风光综合基地这一特殊场景，直
光综合基地的直流外送能力，构建输电容量动态 流外送能力的评估重点需从传统的电力电量平衡
评 估 模 型 ， 实 现 多 回 密 集 直 流 外 送 能 力 协 同 优 分析，向动态运行环境下计及频率、电压支撑强
化，对于保障区域供电可靠性、提升跨区输电安 度的动态极限评估转变。如何在直流外送能力评
全性至关重要。 估中系统性地统筹考虑流域梯级水电耦合、水风
目前，学术界针对水风光综合基地的研究主 光多能互补、频率与电压支撑强度，以有效应对
要集中于调度优化与调节能力提升领域，对于其 由其内部新能源渗透率高、网架结构薄弱、多源
外送能力评估的研究较少。如文献 [10] 构建了蓄 异质电源及直流外送引起的复杂安全稳定问题，
水状态风险量化驱动的多目标调度模型，采用动 相关研究工作仍较为鲜见。水风光综合基地固有
态规划耦合算法与分层序列法实现弃水量最小、 的频率、电压支撑能力弱化问题，使得其直流外
发电量最大和运行风险最低的多目标协同优化； 送能力的挖掘必须耦合考虑流域梯级水电出力耦

文献 [11] 提出了考虑水风光互补特性及储能分组 合与水风光多能互补特性。
运行的多时间尺度嵌套容量优化配置方法。尽管 在上述背景下，本文聚焦水风光综合能源基
近期有研究对水风光互补的清洁能源送出方案进 地直流外送系统，以最大化安全可行的直流外送
行了分析 [12] ，但在安全层面，现有研究仍较少涉 功率为目标开展研究。在模型中综合考虑了水电
及频率、电压支撑能力的精细化建模，制约了直 机组上下游水力耦合约束、系统功率平衡约束、
流外送系统的安全稳定运行。 直流输电通道约束等常规条件，并构建了融合频
在新能源基地直流外送能力评估领域，现有 率与电压支撑强度的安全约束模型。该模型核心
成果可分为 3 类。1）未考虑频率与电压支撑强度 在于刻画系统在不同运行方式和预想故障场景的
的直流外送能力评估，该类方法主要集中于系统 频率和电压支撑能力。基于此模型，研究旨在求
结构与运行方式的优化，如通过源网直储一体化 解 出 能 够 同 时 保 障 系 统 频 率 稳 定 性 、 电 压 稳 定
设计提升系统稳定性 [13] ，采用概率连续潮流与场 性，并实现直流外送功率最大化的最优机组组合
景生成技术处理新能源不确定性 [14] ，以及基于时 和直流功率方案。

序生产模拟优化中长期运行方式 [15] 等。该类方法
侧重于提升直流外送能力与新能源消纳效率，但 1 水风光综合基地直流外送能力限制因
忽略了新能源基地在运行过程中的频率、电压支 素及研究框架
撑能力。2）仅考虑频率或电压支撑强度单一约
束，例如通过多阶段协调控制策略提升送端电网 1.1 水风光综合基地直流外送能力限制因素
抗扰动能力 [16] ，进而提升送端电网的频率支撑强 本文研究的水风光综合基地直流外送系统如
度；通过量化短路比 [17] 、电压刚度等指标，提升 图 1 所示，系统采用“源-网-荷”三位一体架构，

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