基于多能量場景諧振域構建的風機控制器參數優化方案

丁 炅，朱介北，陳彬彬，李云豐，王 偉，俞露杰，賈宏杰

（1.智能電網教育部重點實驗室（天津大學），天津市 300072；2.廣西電網有限責任公司，廣西壯族自治區南寧市 530032；3.長沙理工大學電氣與信息工程學院，湖南省長沙市 410004；4.南瑞集團有限公司（國網電力科學研究院有限公司），江蘇省南京市 211106）

0 引言

風機通過電力電子換流器接入交流電網，而換流器與交流電網間的動態交互作用可能導致電網抗擾動能力降低、威脅電網的安全穩定運行，進而制約風能的大規模開發與利用［1-4］。近年來，全球范圍內已出現多起由二者動態交互所引發的寬頻振蕩事故。例如，2015 年新疆哈密地區直驅風電場與弱交流系統交互引發了火電機組扭振跳閘［5］；2009 年美國得克薩斯州雙饋機組與串補裝置交互引發的次同步振蕩［6］。文獻［7-8］指出，互聯系統中換流器與同步機之間的交互作用更容易引發系統的低頻振蕩。

不同能量場景（例如同步機在線數量與出力變化）下新能源并網系統呈現不同的特性，故考慮能量場景變化對新能源并網系統的動態交互分析與穩定性評估至關重要［8-10］。基于多場景穩態模型，文獻［11］分析了場景變化對風電場一次調頻能力的影響，但未關注系統在擾動恢復過程中的振蕩穩定。文獻［12］評估了在不同場景下電力系統的運行風險，但該評估局限于系統的功率平衡與潮流收斂，不涉及系統在多場景下的小干擾穩定。

為了研究風機并網系統在小擾動后的振蕩特性，文獻［13］搭建了詳細的小信號穩定模型（smallsignal stability model，SSSM）。……