近年来，新能源基地加快集中开发，跨区跨省外送需求同步增长，直驱型风电机组与高压直流输电系统协同运行的场景明显增多。直驱风电响应快、控制环节多；LCC-HVDC依靠换相过程与控制调制实现功率传输。当两者通过交流母线耦合，并处于异步联网、频率调制等运行条件下，电网侧可能次同步频段出现间谐波分量，进而激发风电侧特定模态的强迫响应，形成强迫次同步振荡（FSSO），对系统稳定运行带来挑战。 一是问题如何产生。研究指出，在LCC-HVDC两端系统频率调制的背景下，直流控制与换相过程会在交流侧引入特点是时变特征的间谐波分量。当这类间谐波落入次同步频段时，容易与直驱风电并网控制系统中的弱阻尼模态发生耦合，导致电压、电流、功率等电气量出现持续性的次同步振荡。与一般随机扰动不同，强迫振荡具有“被激励、可持续、幅值与频率对应的性强”，一旦形成，往往会在特定工况下反复出现，增加调度运行与设备安全的不确定性。 二是成因指向“间谐波—模态”耦合。研究团队以LCC-HVDC与耦合直驱风电场为对象，通过线性化建模与状态方程分析，梳理了间谐波的形成机理及其频率特征，并继续从理论上揭示：强迫次同步振荡幅值主要受三类因素共同影响——其一，间谐波幅值越大，被迫响应越强；其二，间谐波频率越接近某一弱阻尼模态的固有振荡频率，越容易出现“准共振”；其三，模态阻尼越弱，振荡越难衰减、影响更持久。这些结论为工程上识别风险工况、制定抑制策略提供了可量化的依据。 三是影响不仅在于振荡本身。强迫次同步振荡可能引发并网点功率摆动、控制环节饱和与保护误动，严重时还会加剧设备热应力与机械应力，削弱系统故障穿越能力，影响直流外送通道与新能源出力的稳定兑现。在新能源占比提高的背景下，电力系统在弱惯性、快速控制条件下的稳定裕度更敏感，FSSO治理的系统性要求随之提升。 四是对策聚焦“优化关键参数、分类施策”。针对上述机理，研究提出以参数优化为核心的缓解路径：一上，通过优化控制参数提升被激励次同步模态的阻尼水平；另一方面，尽量使相关模态的振荡频率避开间谐波频率范围，降低被激励概率。研究特别强调“可调性差异”带来的策略分化：对于受控制器带宽约束、频率难以有效迁移的模态，治理重点放在提高阻尼、增强衰减能力；对于频率可调范围较大的模态，则在提高阻尼的同时，引导其固有频率主动偏移至间谐波频段之外，实现“避开激励源”。 五是治理需兼顾动态性能，避免“稳了却不快”。在风电并网控制中，电压外环、电流内环、锁相环等多环节共同决定动态响应。研究认为，单纯追求阻尼提升可能带来调节变慢、故障穿越性能下降等副作用。为此，参数优化过程中对控制器带宽设置约束，在稳定性与动态响应之间取得平衡，确保在电网故障、电压扰动等情形下仍具备必要的快速支撑与恢复能力。 六是前景指向“从参数到协同控制”的系统治理。研究同时提示，在少数极端工况下，仅依靠参数优化可能难以达到预期抑制效果，还需要引入附加阻尼控制等手段，并与电网侧运行方式调整、直流控制策略优化形成组合方案。面向未来，随着风电基地规模化建设与直流外送工程持续推进，围绕间谐波识别、模态在线评估、控制协同整定与工程验证的研究，将成为提升新型电力系统安全韧性的重要方向之一。
这项研究为直驱风电与LCC-HVDC协同运行中的强迫次同步振荡机理辨识与治理提供了更清晰的思路，也为新能源高比例接入背景下的稳定运行提供了支撑；面向“双碳”目标，抓住清洁能源发展的机遇，更要以持续的技术创新夯实系统安全底座，推动能源转型稳步前行。