風電場匯流站SVG并聯系統諧波環流機理及其負面影響分析

陳繼開,成毅平,李國慶,王振浩

(東北電力大學 電氣工程學院,吉林 吉林 132012)

0 引言

近年來，隨著光伏、風電等分布式發電系統在電網中的滲透率不斷增加，單個變流器的容量已經很難滿足并網規模的需求，而采用多個變流器并網的方案能有效地解決單機容量有限的問題，但由此也加大了變流器之間發生諧波交互的風險[1-2]。

目前，諧波交互問題已經引起國內外專家們的關注，文獻[3]對風電場變流器與直流高壓輸電系統之間發生的諧振現象進行分析，發現風機逆變器與直流換流站之間存在交互作用和潛在諧振點，提出一種主動阻尼控制方法并應用于抑制風機變流器諧振，實驗結果證明了所提方法的有效性。文獻[4]以某500 kV變電站并聯變流器跳閘故障為例，分析多臺變流器并列運行發生非特征次諧波環流的過程，研究環流與變流器并聯拓撲結構之間的關系，并利用高通濾波器有效地抑制非特征次諧波環流。文獻[5]對多模塊有源電力濾波器(APF)并聯系統高頻諧波環流進行研究，通過構建系統高頻諧波環流數學模型，詳細分析環流的形成機理和模塊輸出濾波器對環流的影響，提出一種多模塊APF協調控制方法，以抑制系統高頻諧波環流。以上文獻主要集中于研究并聯系統環流產生機理和諧振現象，從線性化的角度出發基于單相等效電路和線性控制理論對并聯系統進行分析。其特點是物理概念清晰、模型比較簡潔，但缺點是當變流器進行大規模并網后，系統中大量引入電力電子器件，會使得整個系統的非線性更加明顯，所以當系統處于某些特殊運行模態時，上述分析方法不再適用。……