含调频控制的双馈风机接入交流电网的机电时间尺度稳定性分析

作     者：杨天鑫 黄云辉 陈付恩 王栋 周克亮 肖厦颖 

作者机构：武汉理工大学自动化学院 武汉理工大学深圳研究院 深圳市禾望电气股份有限公司 湖北省电力规划设计研究院有限公司 

出 版 物：《现代电力》 (Modern Electric Power)

年 卷 期：2024年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(52307217) 广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515240052) 

主　　题：双馈风电机组 快速调频控制 主导模态 机电时间尺度 

摘      要：将快速调频控制纳入风机的控制系统有利于提升高比例新能源电力系统频率稳定性，然而，这将可能导致机电时间尺度小干扰不稳定。为研究含调频控制的双馈风机接入交流电网的机电时间尺度稳定性问题，首先结合动力学理论和内电势定义，建立了含快速调频控制的双馈风机机电时间尺度动态模型。然后，推导了双馈风机–同步机系统机电时间尺度小信号模型。在此基础上，采用模态分析和参与因子分析法，分别研究外部电网因素和内部控制因素的作用下，含调频控制的双馈风机接入交流电网的机电时间尺度主导模态的变化趋势，并揭示了其对并网系统机电稳定性影响规律。最后，通过双馈风机–同步机时域仿真验证了所建数学模型的准确性与所提方法的有效性。