风电并网系统次同步振荡频率漂移问题

作     者：王洋 杜文娟 王海风 Wang Yang;Du Wenjuan;Wang Haifeng

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 四川大学电气工程学院成都610065 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2020年第35卷第1期

页      面：146-157页

核心收录：

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

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0900602) 中央高校基本科研业务费专项资金(YJ201654,2018QN010)资助项目 

主　　题：双馈型风电机组 直驱型风电机组 次同步振荡 频率漂移 模式相互作用 

摘      要：风电并网系统的次同步振荡现象具有频率漂移的特征。该文从风速变化影响模式间相互作用的角度解释了频率漂移的原因。首先,推导风电机组受风速影响的振荡模式:双馈风机定转子绕组和转子侧换流器电流内环控制主导的次同步振荡模式的频率;直驱风机直流电压外环主导的振荡模式的留数。然后,推导两输入两输出系统中振荡模式之间发生强相互作用的条件——开环模式耦合。最后,基于双馈风机-串补输电系统和混合风电场并网系统算例,采用模式分析和非线性仿真,演示了风速变化过程中模式交互作用的强弱变化导致的频率漂移的现象。由此得出,风速的随机性使得开环模式耦合条件具备了随机性,在时变场景下模式间的不利交互作用使得弱阻尼或负阻尼次同步振荡模式的频率是动态变化的,由此出现了频率漂移的现象。