基于儲能系統的雙饋風電機組機網扭振抑制策略

趙祖熠，解 大，楚皓翔，劉李勃

（上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海 200240）

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風力發電是目前除水電外發展最成熟、經濟效益最好的可再生能源發電技術，我國的風電規模在近十年里呈現了爆發性的增長［1-3］。但是在風電場建設和運行的過程中，也逐漸暴露出大量的問題及隱患，其中，風電機組機械部分與電氣部分的相互作用——機網軸系扭振問題尤為引人關注［4］。研究發現誘發機網扭振的因素眾多，且各機組之間還存在復雜的扭振傳遞問題［5］。因此，研究風電機組機網扭振具有重要的實際意義。

近些年來，國內外學者針對風電場并網后的機網扭振問題進行了系統的研究［6-8］。文獻［6］對風電機組機械旋轉系統建立了三質量塊的數學模型和雙饋風電機組單機對無窮大系統的小信號穩定模型；文獻［7］提出了基于發電機轉速反饋控制和基于風輪機轉速反饋控制的2種扭振抑制策略，并證明2種控制模式能夠提供良好的電氣阻尼。但是，這些扭振抑制策略都是針對風速擾動引起的軸系扭振。文獻［8］證明來自電網側的電氣小擾動或故障，例如電壓暫降、短路故障等，都會引起機網扭振現象。

另外，文獻［9］表明儲能系統能夠有效抑制電機及換流器電壓的明顯變化；文獻［10-11］證明了儲能系統能夠顯著提高風電場的電能質量，并增大其穩定裕度。目前的研究多集中于儲能系統對于抑制風電場低頻振蕩的貢獻［12］，對儲能系統抑制風電場機網扭振的作用研究較少?！?br>