直驱风电并网系统中锁相环引起次同步振荡的开环模式谐振机理分析

该文主要围绕锁相环研究了直驱风机和同步机间动态交互作用对电力系统次同步振荡的影响。基于所构建的闭环系统模型,其中含锁相环动态部分作为其开环反馈子系统,系统其余部分作为对象子系统,分析了子系统间次同步交互作用对系统稳定性的影响,并从开环模式谐振角度揭示直驱风机接入引发系统次同步振荡机理。当开环锁相环模式和对象子系统中同步机开环轴系模式在复平面位置接近时,发生开环模式谐振使直驱风机和同步机间存在强交互作用,导致对应的闭环模式可能向阻尼较弱方向移动,若交互作用较强则可能使其中一耦合模式进入复平面右半平面进而引发系统次同步振荡。为评估开环模式谐振导致系统阻尼降低的水平,提出一种预测谐振点闭环模式相对其开环模式偏移位置的方法。最后通过两个仿真算例验证了该文分析结论和所提方法的有效性。