“双碳”目标的提出加快了以风光为代表的新能源发电并网。能源体系的低碳转型将是国家能源体系发展的一项重要策略,高比例电力电子接口的新能源发电并网将导致电力系统惯量支撑能力弱、频率稳定问题突出。频率安全是指当电网出现严重干扰发生有功不平衡时,系统的频率可以维持或恢复在允许的范围之内,避免出现频率崩溃现象。针对风光场站,分布式同步调相机作为旋转元件,在提供电压支撑的同时,还可为系统提供转动惯量,通过配置调相机能有效提高系统惯量水平,继而提升电网频率支撑强度,但在当前电力系统中,分布式调相机配置方法尚有待研究,制定高效可行的分布式调相机选址定容策略具有重要意义。本文提出考虑频率稳定约束的分布式调相机选址定容方法,通过节点惯量理论评估系统惯量分布并以此寻找惯量薄弱区域指导调相机选址,进而以投资成本最小为目标规划调相机容量。算例分析表明所提方法可以通过配置较少的调相机,高效提升高比例新能源系统频率支撑强度,提高系统运行时的频率安全。本文主要研究工作有如下几个方面:1)对课题背景进行阐述,简要介绍了高比例新能源接入导致电力系统惯性水平降低给电力系统频率控制带来的不利影响和同步调相机对系统频率响应的支撑能力,说明了选择本课题的必要性。继而分别对电力系统频率稳定分析方法与同步调相机研究现状进行了综述,明确了本课题的可行性。2)对电力系统频率稳定进行了概述,详细介绍了电力系统频率动态响应的特性,分析了高比例新能源接入对电力系统频率响应特性的影响。继而介绍了评估系统惯性水平的电力系统节点惯量指标并基于频率稳定的约束提出了系统稳定的临界惯量,为后续的分布式调相机选址定容策略提供了理论依据。3)详细分析了同步调相机系统的构成和惯量响应原理,并借助算例分析了同步调相机不同容量和不同并网位置对电力系统频率稳定特性的影响,仿真结果验证了同步调相机接入系统容量不同对频率响应的影响不同,同步调相机接入系统位置不同对频率响应的影响也不同,这为后续的分布式调相机选址定容的配置策略研究提供了必要性。4)在明确同步调相机并网对电力系统频率稳定特性影响的基础上,构建分布式调相机并网位置对节点惯量的灵敏度指标,为分布式调相机的选址提供理论依据。并计算了仿真算例的节点惯量,评估了系统的惯量分布,在此基础上,以配置容量最小为优化目标,以临界惯量为约束条件,利用灰狼优化算法,构建最优选址定容方案,实现电力系统频率稳定的有效调控。最后,在算例中验证了所提分布式调相机选址定容策略的可行性。