应用于新能源发电设备阻抗测量的扰动信号类型综述

随着新能源发电设备广泛接入电网,新能源发电设备并网运行时有小信号失稳风险,这一稳定性问题得到广泛关注。阻抗法是一种有效的稳定性分析方法,而获得准确的新能源发电设备阻抗特性是进行阻抗稳定性分析的关键。阻抗测量作为一种通过注入小信号扰动来获取阻抗特性的方法,已成为新能源发电设备并网稳定性研究领域的热点。在阻抗测量中,需要注入扰动信号来激励系统产生响应,并根据响应计算阻抗。为了满足阻抗测量的准确性与快速性的要求,目前已有多种扰动信号类型被提出。文中列举目前得到广泛研究的扰动信号类型,分别从测量精度与测量效率2个方面探讨其应用特性。进而比较各种扰动信号类型在交直流应用场景下的适用性,并给出不同应用场景下扰动信号类型的选取方式。     

无锁相环直接功率控制下双馈风电与VSC-HVDC互联系统高频振荡抑制技术

随着风电和柔性高压直流输电的快速发展,风电大规模接入柔直输电的互联系统会面临宽频带的振荡问题。基于无锁相环直接功率控制的双馈风电系统可以去除锁相环,以降低锁相环带宽内的失稳风险,但其宽频带频率耦合特性会影响风电系统高频阻抗。针对无锁相环直接功率控制的双馈风电与电压源型高压直流输电系统(voltagesourceconverter based HVDC,VSC-HVDC)高频稳定性问题,首先根据相序阻抗模型分析控制延时对系统高频阻抗的影响规律;进一步地,基于VSC-HVDC阻抗模型和双馈风电场等效单输入单输出阻抗模型研究了互联系统高频谐振发生机理,并提出基于延时消除的双馈风电系统阻抗重塑方法,避免因延时引发的高频谐振。仿真验证了研究内容的正确性。     

提升并联运行并网逆变器效率的功率分配方法

针对并联运行逆变器单元转换效率不同引起的功率损耗问题,提出了一种实现系统效率优化的功率分配方法。首先,建立了逆变器单元的功率模型,从理论上证明了该方法可以获得较高的系统效率;其次,通过测量的电气量计算得到系统效率,借助爬山法实现在线寻优;再次,通过MATLAB仿真验证了该功率分配方法的可行性;最后,在实验室搭建两个逆变器并联运行的实验平台,进行相关实验,验证了所提出的优化功率分配方法的可行性和有效性。     

计及频率耦合特性的LCC-HVDC送端系统阻抗建模与稳定性分析

随着双馈风电和高压直流输电(high-voltage direct-current,HVDC)在电力系统中的比例越来越大,电网换相换流器型HVDC(line-commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)与双馈风电场、弱电网互联时会存在交互稳定问题,且振荡频率会呈现频率耦合特征。针对LCC-HVDC整流站存在的频率耦合现象,采用3-D傅里叶变换建立阻抗模型,分析LCC产生频率耦合现象的机理,进行各个影响因素对LCC频率耦合程度的敏感性分析。最后,研究频率耦合特性对LCC整流站、双馈风场、弱电网互联系统稳定性分析的影响,并通过时域仿真验证所得结论。