在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同...在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同步振荡控制器协调策略。首先,建立风火打捆经串补外送系统的小信号模型;然后,分析PSS(Power System Stabilizer)以及次同步振荡附加阻尼控制器的阻尼特性,提出了一种衡量控制器交互作用指标;最后,提出一种基于阻尼特性的低频和次同步振荡控制器协调策略,并在Matlab/Simulink平台搭建时域仿真模型,对所提出控制策略的有效性进行了仿真验证。展开更多
针对光伏虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)经高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)送出系统所存在的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)风险,建立系统...针对光伏虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)经高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)送出系统所存在的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)风险,建立系统线性化数学模型。提出一种改进型虚拟同步控制策略,利用特征值法分析当功率发生扰动时,光伏虚拟同步发电系统有功控制环节、无功控制环节、虚拟电感、MMC-HVDC桥臂电感、电流矢量控制环节对系统SSO的阻尼特性和频率特性均会产生影响,并在PSCAD/EMTDC仿真平台进行验证。结果表明:引入VSG控制后,在外送系统中发生功率扰动的过程中,存在光伏VSG和MMC-HVDC共同参与的次同步振荡模式;在光伏VSG侧,有功调频系数Kf过大或虚拟电感Lv过小均会导致系统失稳;MMC-HVDC侧,电压环积分系数Ki4增大会导致系统失稳,而增大桥臂电感Lg会增强系统稳定性。展开更多
直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynch...直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynchronous oscillation,FSSO)问题日益明显。针对这一问题,文章首先推导LCC-HVDC调制产生的间谐波扰动期间FSSO的时域表达式,提出了该系统次同步间谐波激发耦合风电场FSSO的机理。根据FSSO机理,提出了缓解FSSO的参数优化目标:第一,提升被激励次同步模态的阻尼;第二,使被激励次同步模态的振荡频率尽可能远离间谐波的频率范围;第三,要兼顾故障穿越的动态特性。然后,识别了与耦合系统模态阻尼特性及振荡频率的风电系统控制参数,提出了综合考虑模态阻尼、模态振荡频率与间谐波频率的偏离程度以及风电场故障穿越性能的缓解FSSO的风电场参数优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真搭建系统模型,验证了理论分析的正确性和缓解FSSO参数优化策略的有效性。展开更多
双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,...双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型,采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素,从转子侧电流环的闭环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素,并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明:串补度的增加和风速的减小会引起IGE;电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。展开更多
文摘在风火打捆经串补外送输电中存在低频振荡和次同步振荡,严重危害电力系统安全稳定运行。现有控制器多针对单一频段进行控制,影响其他类型振荡阻尼。为同时抑制低频振荡以及次同步振荡,文章提出了一种基于阻尼特性分析的低频振荡和次同步振荡控制器协调策略。首先,建立风火打捆经串补外送系统的小信号模型;然后,分析PSS(Power System Stabilizer)以及次同步振荡附加阻尼控制器的阻尼特性,提出了一种衡量控制器交互作用指标;最后,提出一种基于阻尼特性的低频和次同步振荡控制器协调策略,并在Matlab/Simulink平台搭建时域仿真模型,对所提出控制策略的有效性进行了仿真验证。
文摘针对光伏虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)经高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)送出系统所存在的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)风险,建立系统线性化数学模型。提出一种改进型虚拟同步控制策略,利用特征值法分析当功率发生扰动时,光伏虚拟同步发电系统有功控制环节、无功控制环节、虚拟电感、MMC-HVDC桥臂电感、电流矢量控制环节对系统SSO的阻尼特性和频率特性均会产生影响,并在PSCAD/EMTDC仿真平台进行验证。结果表明:引入VSG控制后,在外送系统中发生功率扰动的过程中,存在光伏VSG和MMC-HVDC共同参与的次同步振荡模式;在光伏VSG侧,有功调频系数Kf过大或虚拟电感Lv过小均会导致系统失稳;MMC-HVDC侧,电压环积分系数Ki4增大会导致系统失稳,而增大桥臂电感Lg会增强系统稳定性。
文摘直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynchronous oscillation,FSSO)问题日益明显。针对这一问题,文章首先推导LCC-HVDC调制产生的间谐波扰动期间FSSO的时域表达式,提出了该系统次同步间谐波激发耦合风电场FSSO的机理。根据FSSO机理,提出了缓解FSSO的参数优化目标:第一,提升被激励次同步模态的阻尼;第二,使被激励次同步模态的振荡频率尽可能远离间谐波的频率范围;第三,要兼顾故障穿越的动态特性。然后,识别了与耦合系统模态阻尼特性及振荡频率的风电系统控制参数,提出了综合考虑模态阻尼、模态振荡频率与间谐波频率的偏离程度以及风电场故障穿越性能的缓解FSSO的风电场参数优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真搭建系统模型,验证了理论分析的正确性和缓解FSSO参数优化策略的有效性。
文摘双馈风力发电机通过串联补偿线路外送风电时,会出现由感应发电机效应(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振荡问题。为分析该问题,以给其抑制措施提供依据,建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型,采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素,从转子侧电流环的闭环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素,并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明:串补度的增加和风速的减小会引起IGE;电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。
