风电并网系统次同步振荡监测装置优化配置方法

近年来,风电等可再生能源的大规模接入使得次同步振荡事故频发.鉴于现有监测系统难以满足对次同步振荡的监测需求,中国多地正积极开展新型振荡监测系统的构建工作.考虑到时间和成本的限制,明确系统关键监测节点、经济合理地选取配置数量是构建新型振荡监测系统的首要问题.从振荡监测和溯源两个角度定义各节点在振荡监测系统中的关键度,提出了一种考虑节点关键度的振荡监测装置最优配置方法.该方法通过综合节点可观性和阻尼影响程度建立节点关键度指标,并计及系统N-1故障概率和零注入节点构建最优配置模型,最后利用整数线性规划得到配置方案.通过对美国得克萨斯州ERCOT风电系统、改进的New England 39节点系统和中国河北沽源实际风电并网系统的不同配置方案进行分析对比,验证了文中算法的可行性和经济性.     

风电并网系统次同步振荡的频域模式分析

随着风电等新能源渗透率的提高,大量电力电子设备接入电力系统,电力电子变流器与大电网间的相互作用引发了多起新型次同步振荡事故。为了深入研究风电并网系统的振荡特性,文中提出了频域模式分析法。首先,建立目标系统的阻抗网络模型,并形成网络的节点导纳矩阵和回路阻抗矩阵。然后,通过求解矩阵行列式零点获得系统的振荡模式。接着,定义了节点（支路）的参与因子、可观度和可控度,并基于阻抗网络模型推导出了这些指标的计算公式,进而得到振荡路径和扰动源的信息。最后,将所提方法应用到实际风电并网系统中,通过仿真验证了方法的有效性。     

风电次同步振荡的多工况分析

针对风电运行条件或工况时变对次同步振荡稳定性的影响，提出了一种基于变工况阻抗模型的SSO定量评估方法，通过将阻抗矩阵的元素表达成工况(即基波电压、电流)二次型的商，可计算不同工作点的聚合阻抗频域特性，进而分析不同运行方式下的SSO稳定性。以新疆哈密风电系统为原型进行算例研究，运用所提方法对两种典型工况下的振荡稳定性进行了定量分析，并进行电磁暂态仿真验证，结果表明，实际系统中风电机组在线数量和单机出力等运行条件的改变均会对系统振荡稳定性产生影响，所提方法可有效评估不同工况下系统的振荡风险。     

风电并网系统次同步振荡分析方法综述

风电并网引发次同步振荡问题对系统稳定运行产生了不良影响,成为制约风电高效利用的瓶颈因素。这类问题引起了工业界和学术界的广泛关注,许多文献提出了不同的分析方法。文章将与风电相关的次同步振荡分析方法归为两类,即时域和频域,全面综述了近十多年来国内外各种方法的研究成果及实践应用,对每种方法进行了比较。考虑到基于阻抗模型的分析方法近期得到广泛关注,文章重点介绍了阻抗分析法,总结了阻抗建模和稳定性判据的最新研究结果。同时,对目前尚未解决的问题及面临的挑战进行总结,并对接下来的研究方向进行展望。     

双馈风电场接入串补输电系统引发次同步谐振的研究模型

双馈风电场连接固定串联电容补偿输送电力的系统容易产生次同步谐振(SSR)。对于经电力电子变流装置接入系统的双馈风电场,其SSR特性与传统的SSR不同,双馈风机的变流器控制环节对SSR具有重要的影响。为了分析这种电力电子设备接入导致的新型SSR问题,以发生了此类SSR事故的国内某大规模风电汇集地区风电场为原型,建立了实际系统的等值模型。该等值模型可以作为研究此类SSR问题的一种标准模型,从而进一步对其产生机理、振荡特性以及抑制措施展开研究。验证了所提研究模型的有效性。利用该模型,通过时域仿真方法分析出各因素对双馈风机串补系统稳定性的影响。根据得到的结论提出了抑制此类SSR的措施。     

基于聚合阻抗行列式对数导数计算的振荡稳定性分析方法EI北大核心CSCD

该文提出分析振荡稳定性问题的聚合阻抗行列式对数导数计算方法,能适用于含“黑灰箱”模型的系统且能定量计算主导振荡模式的阻尼和频率。该方法首先通过阻抗网络模型得到聚合阻抗(矩阵),然后计算实频域下其行列式的对数导数,最后根据对数导数的实部和虚部曲线来得到表征系统振荡稳定性的聚合阻抗行列式零点。该文将该方法分别应用到电压源型变流器并网系统和大型风电并网系统,通过对比该方法与MATLAB零点直接求解方法的计算效率与分析结果,验证了方法计算准确且高效。