基于匹配控制的构网型直驱风电场次同步振荡机理与特性研究

近年来，具有低时延和惯量同步等优势的匹配控制成为主流构网型控制方案之一，但基于匹配控制的构网型直驱风电场的次同步振荡机理及特性尚不明确。因此，该文建立构网型直驱风电场并网系统的小信号模型，通过特征值法分析了系统的振荡模态及参与因子，并借鉴同步机中阻尼转矩法分析构网型直驱风电场的次同步振荡机理。结果表明，构网型直驱风电场中匹配控制主导的振荡模态在强电网下呈现负阻尼特性，系统存在次同步振荡的风险，但匹配控制振荡模态相较于跟网型控制的锁相环振荡模态具有更好的弱电网适应能力；匹配控制振荡模态存在类似于同步机转子运动方程的动态特性，使得构网型直驱风电场可能发生弱阻尼振荡；减小交流电网强度或无功控制器积分系数，增大构网型直驱风机台数或无功控制器比例系数，能够增大匹配控制振荡模态的阻尼，降低系统次同步振荡风险。