雙饋風電場單機與多機等值模型對次同步振蕩特性影響的對比

高 澈，牛東曉，羅 超，周 嘯

(1. 華北電力大學 經濟與管理學院，北京 102206；2. 華北電力大學 新能源電力系統國家重點實驗室，北京 102206；3. 全球能源互聯網研究院有限公司，北京 102209)

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近年來，風電產業在全球范圍內得到了迅速發展，通常大型風電場距離負荷中心較遠，故串聯電容補償在遠距離輸電系統中得到了廣泛應用，這也是目前大規模風電并網遠距離送出主要采用的措施之一。然而，與火力發電機組類似，風電機組經固定串補線路引發的次同步振蕩現象，成為大規模風電遠距離外送的主要威脅之一。研究表明，在各類風力發電機組中，雙饋風力發電機(DFIG)最易發生次同步振蕩[1]。實際工程中發生了多起風機次同步振蕩事故，最早是在美國德克薩斯州某風電場，匯集送出的一條線路因接地故障切除，形成了該帶串補的風電場與系統經帶固定串補(補償度為75%)的單回線路相連的輻射狀供電方式，導致了雙饋風機與固定串補間相互作用產生持續增幅的振蕩現象[2-3]，并造成大量風機脫網以及內部Crowbar電路損壞。類似地，次同步振蕩現象還發生在加拿大Buffalo Ridge地區[4]和我國華北某地區[5]。

針對帶串補的雙饋風電場并網送出存在的次同步振蕩問題，國內外學者在相關領域已開展了大量研究，建立了雙饋風電場經串補送出的小信號模型[6-8]，分別從阻抗特性[9-10]和時域角度[11-12]分析了雙饋風機次同步振蕩的產生機理與影響因素，并提出了基于風機變流器附加阻尼[13-14]及基于柔性交流輸電(FACTS)的次同步振蕩抑制策略[15-16]等。……