异步联网运行模式能够有效解决交直流混联型电网存在的潮流转移过载风险,然而衡量交直流混联电网是否需要异步运行的标准尚为缺乏。本文基于经济性及稳定性两方面考量,提出了交直流混联电网向异步联网转化的条件,即交流联络线利用率过低且联络线落点处短路电流过高时,该交直流混联电网适宜解耦异步运行,从而消弭潮流转移的风险。异步运行后,送端电网规模变小,系统稳定性降低。为了评估送端电网异步运行前后频率调节能力的变化,本文依据随机过程相关理论,提出了送端电网一次调频能力的量化计算方法。利用该方法计算得到的结果表明,异步联网后送端电网的一次调频能力明显降低,受扰后频率波动加大。为了改善送端电网的频率特性,本文提出引入直流频率调制作为送端电网新的调频资源。本课题在上节送端电网一次调频能力计算的基础上,建立了直流频率调制环节的数学模型,并考虑直流调制装置限幅等非线性环节,对计算一次调频能力的解析表达式作了进一步优化,使之能够较好地反映引入直流频率调制后送端电网的一次调频能力。计算及仿真结果表明,直流频率调制可以一定程度上改善送端电网的一次调频能力。传统的直流频率调制多使用PID控制器,PID控制器且在负荷发生突变等大扰动情况时,需要进行大量的参数整定工作来使控制效果最优。而模型预测控制能够依据系统现有的状态及输入,预测系统下一时刻的输出,省略了参数整定环节。本文采用模型预测控制来代替传统的PID控制器,在负荷突变等大扰动工况下,对比了PID与模型预测的控制效果,结果表明模型预测控制响应更快,频率波动幅度更小。