基于相似变换理论的直驱风电场经柔直并网系统次同步振荡简化模型

作     者：邵冰冰 赵书强 高本锋 SHAO Bingbing;ZHAO Shuqiang;GAO Benfeng

作者机构：河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学)河北省保定市071003 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2020年第40卷第15期

页      面：4780-4790页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：河北省自然科学基金项目(E2017502075) 国家自然科学基金项目(51507064) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018ZD001) 

主　　题：直驱风电场 柔性直流输电 次同步振荡 降阶 相似变换 简化模型 

摘      要：直驱风电场经柔直并网系统阶数较大,适用于次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)研究的详细建模难以实现。针对这一问题,基于矩阵的相似变换理论,提出一种适用于分析直驱风电场经柔直并网系统场内/场网SSO的简化模型。简化模型基于相似矩阵具有相同特征值的原理,将多机经柔直并网系统SSO问题简化为两种不同结构的单机系统来研究,并给出降阶后两类单机系统的动态数学模型和物理简化模型。其中,第1类单机系统反映场内SSO模式,第2类单机系统反映场网SSO模式。最后,通过工程规划阶段、工程投运阶段和实际风电场算例验证所提简化模型的有效性。结果表明,所提简化模型具有严格的理论基础,有效降低系统维数的同时能反映场内/场网SSO模式,弥补了基于输出倍乘的单机等值模型(output multiplication model,OMM)无法反映场内SSO模式的不足。同时,理论上验证了OMM为第二类单机系统的特例,可有效反映场网SSO模式。