我国风电资源丰富,但主要分布在“三北”地区,远离东部及中部负荷中心,随着风电并网容量的不断提高,存在将风能大规模远距离外送的需求。近年来,特高压直流输电发展迅速,以此为基础,我国创造性的提出风火电打捆直流外送的方式,以实现可再生能源的高效优化配置。但西北地区水电匮乏,常规机组调频能力有限,在风电随机波动下孤岛系统频率稳定问题尤为突出。直流系统控制灵活,调制迅速,可迅速改变输出功率以参与风火打捆直流外送系统频率调节,因此亟待对该背景下直流参与频率调节的方式,以及直流频率调节与火电机组一二次频率调节配合策略的优化展开研究。首先,本文根据西北电网和哈-郑特高压直流实际工程参数,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了风火打捆孤岛直流外送系统等值模型,模型包含火电机组、双馈风机以及HVDC系统。其次,本文探究了风火打捆孤岛直流外送系统调频手段,分析了常规机组一二次调频特性,并对关键参数进行整定;结合风火打捆孤岛背景,研究了本地负荷占比、风电渗透率作为关键参数对系统频率稳定的影响,确定了直流参与频率调节的必要性;对直流参与系统频率稳定的措施进行了分析比较,选择直流频率限制控制器(FLC)作为合理的控制措施,进行控制器参数优化并仿真验证。最后,针对FLC死区设置过小将导致HVDC跟随低频风功率大幅动作,造成HVDC无功调节设备频繁投切,但死区设置过大将削弱直流参与系统一次调频能力以及支撑系统阻尼能力的问题,本文在分析了传统FLC控制方式以及自动发电控制(AGC)的控制特性的基础上,研究确定了由AGC消纳低频风波动的可行性;以构建能源基地直流外送系统FLC与AGC协调控制策略为目标,基于系统频率响应模型,利用频率变化率与频率偏差最大值的关系,判断系统扰动程度,实现低频风功率波动由AGC调节,而FLC在高频风波动下响应、在低频风波动下不动作以及在紧急情况下支撑系统频率的功能。在PSCAD/EMTDC中搭建风火打捆直流外送模型进行仿真分析,结果表明所提策略在保证系统频率稳定性的同时,能较好地降低HVDC动作幅度,减少无功设备投切次数。