异步联网运行方式下,云南电网同步转动惯量变小,本地负荷阻尼水平降低,在经多回直流大规模功率送出的情景下,系统频率问题日益突出。为了增强主网对云南电网的频率辅助调节作用,要求在各直流系统中启用直流频率限制器(Frequency Limit Controller,FLC)功能。FLC功能的投入会使云南电网的频率特性与传统交直流互联系统产生显著差异,因而值得重点关注并展开专题研究。本文首先从异步联网前后云南电网自身频率特性变化入手,系统梳理了电网频率特性变化与一、二次调频手段间的关系。聚焦在FLC的作用与影响,不仅分析了FLC投入引起的频率控制结构调整,提出了计及FLC后系统调频手段的多时间尺度配合关系;而且,还建立了包含一次调频与FLC特性的频率分析模型,全面解释了FLC“大死区+无差调节+功率复归”控制逻辑及动作特性。其次,针对云南电网展开了FLC对电网频率特性的影响分析,全面把握了其中的关键性特征,并以此为基础分析了其对云南电网频率响应特性β的影响,讨论其对AGC频率偏差系数设置的影响。全新解答了在FLC参与调频后系统扰动功率的分配过程,并首次揭示了FLC与一次调频之间的相互作用,为云南电网的调频策略优化指明了方向。最后,结合云南电网实际情况,提出了考虑暂态频率偏移限值、暂态稳定频率要求、故障扰动恢复时间等三项指标的云南电网频率控制标准。基于模型搭建、平台仿真与机理分析等方面的研究工作,分别对FLC、一次调频、二次调频进行参数和控制策略的优化。相关的仿真结果与实际应用情况表明,所提出的优化策略取得了良好的效果。本文所做工作对于提升异步运行方式下的云南电网频率稳定性具有重大的实用价值与现实意义。