基于奇异摄动降阶风电接入系统阻尼分析

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1、第42卷第19期电力系统保护与控制V61．42No．192014年10月1日PowerSystemProtectionandControl0ct．1．2014基于奇异摄动降阶的风电接入系统阻尼分析舒进17都劲松，王靖程，张保会(1．西安热工研究院有限公司，陕西西安710043；2．西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049)摘要：为分析风电机组接入对同步机主系统低频振荡的影响，首先建立FSIG及DFIG风电机组小干扰分析模型，其次应用基于奇异摄动系统动态降阶技术揭示两类风电机组接入后同步机主系统阻尼变化机理。将

2、奇异摄动动态降阶与特征值分析相结合，分析不同控制参数的FSIG及DF1G风电机组接入对系统低频振荡模式及阻尼的影响。基于风电接入IEEE测试系统仿真表明，所提出的分析方案能够直观、有效地对两类风电接入系统低频振荡进行分析。关键词：风电机组；奇异摄动系统；动态降阶；低频振荡；阻尼SystemdampinganalysisafterwindpowerintegrationusingsingularperturbationsystemreductionSHUJin，DUJin—song，WANGJing-cheng，ZHANGBao—hu

3、i(1．ThermalPowerResearchInstitute，Co．，Ltd．Xi’an710043，China；2．StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Inordertoanalyzetheefectofwindpowerintegrationonlowfrequencyoscillationofsynchronousmachinemainsys

4、tem，thesmall—signalanalysismodelsofFSIGandDFIGarebuiltfirstly，thenthedampingchangemechanismaftertheabovetwogeneratorsintegrationisrevealedbyusingthesingularlyperturbedsystemreduction．TheinfluenceofFSIGandDFIGintegrationwithdiferentparametersonsystemoscillationmodesandd

5、ampingisanalyzedcombinedwiththesingularlyperturbedsystemreductionandeigenvalueanalysis．TheIEEEtestingsystemsimulationshowsthattheproposedschemecananalyzethesystemlow-frequencyoscillationafterwindpowerintegrationintuitivelyandeffectively．Keywords：windturbinegenerator；si

6、ngularlyperturbedsystem；systemreduction；lowfrequencyoscillation；damping中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)19—0018-08风电机组装设稳定控制器，其接入可改善系统阻0引言尼特性。文献【5]基于内蒙风电系统数值仿真，指作为可再生能源的主要利用形式，风能发电出风电机组出力改变使网内常规机组运行方式变一直保持高速增长。2012年我国新增风电装机化，导致一些局部振荡模态出现或消失。各大机12960MW，同比增长20．8％，总装机

7、达75324群间振荡特性发生变化，增加了与风电场强相关MW，装机总量居全球首位。在华能集团加快装的振荡模式。文献【6】采用DFIG机电暂态模型，机结构转型升级，积极发展清洁能源的宏观形势指出风电接入对系统小干扰稳定性的作用与其并下，2012年底，集团风电装机达9356．9Mw，网位置有关，而风电场不参与振荡。文献[7】指出已成为仅次于水电的第三大发电形式。定速感应型(Fixed—SpeedInductionGenerator，由欠阻尼导致的低频振荡是制约电力系统安FSIG)风电场接入后增加了与风场强相关的振荡全运行的重要因素。大规模

8、风电将对其接入的同模式，但这些模式具有很好的阻尼。文献【8]分析步机主系统低频振荡特性产生显著影响【卜。文献了不同无功控制方案风电机组对接入系统稳定性【4】基于数值仿真，分析了恒速与变速风电机组及影响，指出按电压偏差进行比例式控制的D