電壓源型雙饋風電機組次同步振蕩抑制方法

張澳，代林旺，馬政陽，李少林，張學廣

（1.哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.中國電力科學研究院有限公司新能源與儲能運行控制國家重點實驗室，北京 100192）

隨著化石能源的利用，全球變暖和環境污染問題正逐漸加劇，因此風能的開發成為目前研究的熱點。目前風力發電大多采用雙饋風電機組（doubly-fed induction generator，DFIG），其控制方式有兩種，比較成熟的是傳統矢量控制方式，但隨著風電在電網中比例的增加，其無法支撐電網的劣勢也逐漸明顯[1]。采用電壓源型控制方式可以很好地解決這一問題。在實際應用中，大多需要在輸電線路中串聯補償電容以提高輸電能力，但其可能會導致次同步振蕩（sub-synchronous os?cillation，SSO）現象的產生[2]。因此十分有必要對并網時次同步振蕩問題進行分析[3-4]。

電壓源型控制方式主要通過虛擬同步發電機（virtual synchronous generator，VSG）控制策略來實現，文獻[5]將VSG技術引入到DFIG的轉子側控制中，起到了對電網的頻率與電壓幅值支撐效果。文獻[6]將VSG控制分為兩類，一種是直接通過虛擬同步方式獲得轉子電壓d，q軸控制信號的直接電壓控制方式，另一種為通過虛擬同步方式獲得定子電壓d，q軸信號，再經過電壓電流內環得到轉子電壓d，q軸信號的間接電壓控制方式。文獻[7]對電壓電流內環進行了改進，通過引入虛擬阻抗的方式對輸出阻抗進行控制，同時將輸出功率解耦。文獻[8]在虛擬同步控制中引入二階廣義積分器以簡化控制結構。

并網時電力電子器件小擾動對電力系統可能會造成穩定性的問題，常用的分析方法有兩種，分別為特征值分析法與阻抗分析法。……