基于安全域的大規模風電并網系統低頻振蕩穩定分析

秦 超，曾 沅，蘇寅生，李 鵬

（1.天津大學 智能電網教育部重點實驗室，天津 300072；2.中國南方電網電力調度控制中心，廣東 廣州 510623）

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能源危機與環境污染迫使人類尋求清潔的可再生能源。作為目前公認的最具開發潛力并且技術發展最為成熟的可再生能源發電形式之一，風電在世界范圍內得到了廣泛的開發與利用［1］。雙饋風機DFIG（Doubly-Fed Induction Generator）是目前大型風電場廣泛采用的主流機型之一，具有效率高、控制靈活等諸多優點［2］。

低頻振蕩是現代互聯電網面臨的關鍵性挑戰之一，嚴重威脅著電網的安全穩定運行［3］。風電的多變性、間歇性等特性，勢必使電網的運行狀態更加復雜多變，對電力系統的安全穩定運行帶來了諸多挑戰［4-5］。需要說明的是，我國風電大規模集中并網、遠距離外送的特殊發展實踐使得風電并網后的低頻振蕩問題更為嚴峻［6-7］。

低頻振蕩屬于電力系統小擾動穩定性的研究范疇［8］，為此，國內外學者已圍繞風電并網對電力系統小擾動穩定的影響開展了廣泛的研究［9］。然而，已有研究多以特征值分析［10-11］、頻域分析［12-13］或時域仿真［14-15］等為手段，針對某些風電并網后的典型運行場景，分析系統的低頻振蕩特性；在此基礎上，通過對有些關鍵變量進行擾動分析，以確定風電接入對電力系統小擾動穩定性的影響。這類方法都屬于“逐點法”的范疇，其缺陷在于：所得結論嚴格與系統的運行狀態相關，一旦系統的運行狀態（如發電方式、負荷水平等）改變需要重新計算，難以對電力系統的安全性與穩定性進行整體評價；……