高比例可再生能源电力系统的快速频率响应市场发展与建议

风电具有复杂的动态特性,其接入直流电网后对换流站间耦合振荡模式的影响尚不明确。针对该问题,文章首先建立了柔性直流电网小信号模型,对比了柔性直流电网交流侧分别联接等值交流系统和风电场时系统振荡模态的异同,识别了换流站间耦合振荡模式;然后利用各换流站状态变量的总参与因子区域分布特征研究了风电场出力以及换流站控制参数变化时对站间耦合振荡模式的影响;最后通过相对增益矩阵(relative gain array,RGA)方法定量评估了有无风电接入时换流站间的交互作用程度。
理论和仿真结果表明,风电接入会引入新的弱阻尼模态,但不会改变柔性直流电网的站间耦合现象。柔性直流电网中,逆变侧定直流电压站与定功率站在特定频段具有较强的负交互作用,导致在该频段内的振荡容易在这两个站内互相激发;同时,风电场与风电场侧换流站之间具有强交互作用,与其他换流站间相互作用程度较弱,对于风电接入柔性直流电网引发的稳定性问题,可分别关注风电场与风电场侧换流站间的交互作用以及直流电网各换流站间的交互作用。