苗 淼 ,何 維 ,張祥成 ,王龍飛 ,周 翩 ,胡家兵
(1.四川大學 電氣信息學院,四川 成都 610065;2.華中科技大學 強電磁工程與新技術國家重點實驗室,湖北 武漢 430074;3.國網(wǎng)青海省電力公司 青海省光伏發(fā)電并網(wǎng)技術重點實驗室,青海 西寧 810008)
自19世紀70年代,美國莫哈夫電廠發(fā)生由串聯(lián)補償線路引起的次同步振蕩SSO(Sub-Synchronous Oscillation)事故后,國際電氣工程界投入極大精力對次同步振蕩的產生機理、分析方法及抑制對策等方面進行了深入研究,并且取得了一系列成果[1]。
然而次同步振蕩現(xiàn)象并不只存在于傳統(tǒng)火力發(fā)電系統(tǒng)中,隨著風電等新能源的大規(guī)模接入,次同步振蕩同樣出現(xiàn)在新能源發(fā)電中。2009年10月在美國德克薩斯州的一處風電場發(fā)生了次同步振蕩事故,事后的事故分析認為,發(fā)生振蕩的主要原因是雙饋風力發(fā)電機的轉子側變換器控制系統(tǒng)與送出通道上的固定串補產生了相互作用[2]。本次事故也引發(fā)了學術界對于新能源,特別是風力發(fā)電機組接入串聯(lián)補償線路的次同步振蕩問題的研究,并取得了一系列成果。
文獻[3-4]研究了基于感應電機的風力發(fā)電機與串聯(lián)補償線路發(fā)生次同步振蕩的原因,指出感應發(fā)電機效應起主導作用,并提出了利用靜止無功補償器 SVC(Static Var Compensator)、靜止無功發(fā)生器SVG(Static Var Generator)對其進行有效抑制。文獻[5]指出在新能源發(fā)電設備中,雙饋機型是最容易發(fā)生次同步振蕩的機型。文獻[6]分析了由雙饋風力發(fā)電機與串聯(lián)補償線路之間相互作用引起的次同步振蕩,討論了串補度、風速、電流環(huán)增益等因素的影響;說明較扭振轉矩放大作用而言,感應發(fā)電機效應才是引起雙饋風力發(fā)電機發(fā)生次同步振蕩更為主要的原因。文獻[7]則利用頻率掃描法分析了感應發(fā)電機效應的機理和影響因素,從轉子側電流閉環(huán)控制的角度推導分析了控制次同步諧振的機理和影響因素,并指出電流環(huán)控制器比例系數(shù)和積分系數(shù)的增大將引起次同步控制相互作用SSCI(Sub-Synchronous Control Interaction)問題。 文獻[8]則建立了完整的狀態(tài)空間,分析了雙饋風力發(fā)電機與串補線路作用產生次同步振蕩的主要參與狀態(tài)變量為定子磁鏈和線路的電流,與傳動鏈和控制器關系不大,并提出采用SVC來抑制次同步振蕩的方案。文獻[9-10]利用轉矩觀點解釋雙饋風力發(fā)電機軸系扭振的機理,研究前饋補償參數(shù)和功率、電流環(huán)控制參數(shù)對軸系扭振的影響,指出前饋補償在一定條件下會引起電氣負阻尼進而誘發(fā)軸系扭振。文獻[11]分析了串補交流輸電和高壓直流輸電作為風電外送的2種方式可能誘發(fā)次同步振蕩問題。文獻[12]采用信號測試法揭示了風速控制器參數(shù)、線路電阻等對風電并網(wǎng)系統(tǒng)電氣阻尼的影響。
可以看到,目前已公開發(fā)表的關于新能源次同步振蕩問題的研究成果主要集中在雙饋風力發(fā)電機這一機型與串聯(lián)補償線路相互作用機理及抑制措施方面,其中針對光伏發(fā)電在次同步振蕩方面的研究,更多地是關于如何利用設計的附加阻尼控制器抑制同步發(fā)電機組的次同步振蕩,例如文獻[13-14]在光伏上設計了多通道的抑制器。雖然已有學者對直接并網(wǎng)的三相并網(wǎng)變換器接入含串聯(lián)補償線路的系統(tǒng)是否會發(fā)生次同步振蕩進行了一定的研究,但仍不夠深入,也并未給出明確的機理解釋。例如,文獻[15]簡單研究了全功率風力發(fā)電機的阻抗特性,認為串聯(lián)補償線路的諧振頻率遠低于電流控制帶寬,因此不會引發(fā)穩(wěn)定問題,但其建模過程簡單,沒有充分考慮運行條件。
“十三五”期間,我國在青海、西藏等地區(qū)規(guī)劃并建設了多個千萬千瓦級大型光伏發(fā)電項目及多條直流輸電項目,像光伏這樣以并網(wǎng)變換器為主的電源在電網(wǎng)中的比例逐年升高。而這些地區(qū)遠離華中、華東等負荷中心,利用裝有串聯(lián)補償電容的高壓交流輸電系統(tǒng)大規(guī)模、遠距離輸送電能不可避免。串聯(lián)補償線路與并網(wǎng)變換器控制之間的相互作用有可能引起不穩(wěn)定的振蕩問題,雖然國內外暫時沒有關于光伏與串聯(lián)補償線路相互作用發(fā)生次同步振蕩現(xiàn)象的報道,但風險確實存在,一旦發(fā)生,將對國民經(jīng)濟造成巨大損失,因此分析引發(fā)這一問題的機理并提出相應的解決方案具有重要現(xiàn)實意義。
本文旨在從物理過程上探討串聯(lián)補償線路對光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。首先基于常見的光伏發(fā)電系統(tǒng)控制拓撲,建立了大容量光伏發(fā)電并網(wǎng)變換器經(jīng)串聯(lián)補償電路接入無窮大系統(tǒng)的模型;然后研究了串聯(lián)補償線路對三相并網(wǎng)變換器電流控制、直流電壓控制的影響,并從物理過程上解釋了產生影響的原因,分析了含并網(wǎng)變換器與串聯(lián)補償電路的系統(tǒng)發(fā)生振蕩的可能性及其機理;最后在PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件中搭建了詳細的模型,利用模態(tài)分析方法和時域仿真驗證所分析的結果。
本文采用如圖1所示的基于脈沖寬度調制PWM(Pulse Width Modulation)的單極式并網(wǎng)變換器。在圖1所示的單機等效系統(tǒng)中,外部電路為典型的LCL濾波器,其中網(wǎng)側濾波電抗與線路阻抗合成為一個等效電感L2;L1為網(wǎng)側濾波電感;C1為濾波電容;RC為電容上串聯(lián)電阻;C2為線路串補電容;Re為線路電阻;C為直流電容;E、U、US分別為變換器內電勢、端電壓和無窮遠處電壓;規(guī)定電流I的正方向為從變換器流向電網(wǎng)。
圖1 單并網(wǎng)變換器-無窮大電網(wǎng)基本拓撲結構Fig.1 Basic topological structure of infinite-bus system with single grid-connected converter
該并網(wǎng)變換器的基本控制采用典型直流電壓外環(huán)、dq電流內環(huán)控制,控制策略見圖2。圖中,θP、iabc、Uabc分別為鎖相環(huán)輸出相角、三相電流與三相端電壓;變量中的上標P代表鎖相環(huán)坐標系。
圖2 控制系統(tǒng)結構Fig.2 Structure of control system
控制策略具體為:直流電壓指令值Udcref與直流電壓 Udc的誤差經(jīng)PI調節(jié)器產生d軸有功電流指令值,其中Udcref由光伏最大功率點跟蹤MPPT(Maximum Power Point Tracking)得到。鎖相環(huán)通過對端電壓U進行定向,將三相交流電流分解為對應于有功/無功的dq軸直流電流,經(jīng)過PI控制器形成電流反饋閉環(huán)控制。在經(jīng)典的PWM電流控制中,常在電流控制輸出的內電勢Ed和Eq上疊dq軸電流交叉解耦項。但文獻[16]指出,由于控制帶寬較高、解耦增益較小等原因,多數(shù)情況下解耦是沒有必要的,且因為外部電網(wǎng)未知,不可能得到精確解耦,因此,本文沒有考慮解耦控制。
PWM并網(wǎng)變換器高頻開關過程使其成為一復雜的非線性系統(tǒng),難以進行分析。對于所關注的控制系統(tǒng)而言,由于開關頻率遠大于控制器帶寬,因此可以采用忽略PWM及開關過程的平均化模型進行分析。本文正是采用這一模型,并將運行點線性化進行分析。值得說明的是,線性化模型雖然是一種簡化模型,但是它能反映平衡點處的穩(wěn)定性,并可用于分析各回路相互作用的物理過程。
由于LCL濾波器所引起的振蕩不穩(wěn)定問題是較高頻的振蕩問題,為了分析方便,在建模和分析過程中不考慮LCL濾波器而僅考慮L濾波器,但在時域仿真中將采用完整的LCL濾波器。
定義穩(wěn)態(tài)下端電壓相量所在位置為dq0坐標系的d軸,該坐標系以恒定同步速旋轉;定義鎖相環(huán)坐標系為dqP,其旋轉速度為鎖相環(huán)輸出速度。顯然,控制系統(tǒng)中使用的dq分量實際是定義在dqP坐標系下的。而線性化分析所用的坐標系為dq0坐標系,這樣可以保證所選用參考坐標系與系統(tǒng)動態(tài)無關。圖3顯示在動態(tài)過程中dq0坐標系、dqP坐標系與端電壓相量U位置之間的關系,圖中,上標 0、P分別表示dq0和dqP坐標系。
考慮鎖相環(huán)路的線性化模型如圖4所示。輸入信號Δθ是端電壓相量U的相位偏移,在所選取的dq0坐標系下,由于穩(wěn)態(tài)時端電壓相量與dq0坐標系的d軸重合,則有Uq0=0。
圖3 不同坐標系及端電壓相量之間的關系Fig.3 Relation among two coordinate systems and terminal voltage phasor
圖4 鎖相環(huán)線性化模型Fig.4 Linearized model of PLL
在線性化模型下,Δθ唯一與ΔUq相關,因此存在以下近似關系:
其中,Ud、Uq分別為U在dq0坐標系下的d軸、q軸分量;下標0表示各電氣量初始值。
這里表征的是系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時PCC處電壓相量的幅值,在標幺值系統(tǒng)中約等于1。因此根據(jù)線性化的鎖相環(huán)路分析,有:
其中,kp和ki分別為鎖相環(huán)PI控制器的比例和積分參數(shù);s為拉普拉斯算子。根據(jù)電路方程,利用復矢量方法,可得到在dq0坐標系下的電路方程如式(3)、式(4)所示。
其中,Gqq(s)、Gqd(s)、Gdq(s)、Gdd(s)、GdP(s)和 GqP(s)分別表示 Eq到 iq、Eq到 id、Ed到 iq、Ed到 id以及 Ed和 Eq到鎖相環(huán)輸出相角的傳遞函數(shù);Le=L1+L2;下標d與q分別表示在dq0坐標系下的d軸分量和q軸分量。
由于控制系統(tǒng)所使用的dq軸分量定義在鎖相環(huán)坐標系下,因此需要進行dq0坐標系下的電壓、電流與dqP坐標系下的電壓、電流之間的轉換。例如,采樣的電流反饋信號,需要將dq0的信號轉換到鎖相環(huán)所在的dqP系統(tǒng)中。
根據(jù)圖3所示的坐標關系,可以得到dq0坐標系向dqP坐標系轉換的表達式如式(9)所示。
在鎖相環(huán)所在dqP坐標系下對其進行線性化展開,注意到ΔθP在初始時刻為0,因此,可以得到下述表達式,其中下標0表示初始值。
同理可以得到,從dqP坐標系到dq0坐標系的變換有:
功率方程為:
直流電壓線性化為:
由此可以得到完整的線性化模型如圖5所示。
本節(jié)將主要討論串聯(lián)補償線路對變換器控制回路的影響。電流控制回路作為控制器內環(huán),與外部電網(wǎng)直接關聯(lián),因此首先分析串聯(lián)補償線路對電流控制的影響,然后再分析其對直流電壓控制的影響。
圖5 全系統(tǒng)線性化模型Fig.5 Linearized model of whole system
本節(jié)主要考察串聯(lián)補償線路對電流控制穩(wěn)定性的影響。d軸電流控制與q軸電流控制在結構上是對稱的,但是根據(jù)文獻[17-21],鎖相環(huán)將給q軸無功電流控制引入負阻尼作用,而對d軸電流控制沒有此影響,且外部電路是對稱的,只需要以q軸電流控制作為研究對象,即可完全反映串聯(lián)補償線路對電流控制的影響。將圖5中的電流控制模型進行變換,得到圖6中以q軸電流控制為研究對象的等效框圖。圖中,GEθ(s)為Eq到鎖相環(huán)輸出角度的完整傳遞函數(shù),即表征控制框圖中鎖相環(huán)引入負阻尼的支路;GEi(s)為 Eq到 iq的完整傳遞函數(shù),表征作為被控對象的線路特性以及d軸電流控制對q軸電流控制的影響。
圖6 無功電流控制回路完整線性框圖Fig.6 Block diagram of linearized complete reactive current control loop
為了考察串聯(lián)補償度對電流控制的影響,選取串補度分別為0(即沒有串聯(lián)補償)、25%、50%、75%這 4 種工況,并畫出 4 種工況下的 GEθ(s)和 GEi(s)的傳遞函數(shù)伯德圖,分別如圖7和圖8所示。
由圖 7 可見,串補度變化時,GEθ(s)相頻特性基本是重合的,只在幅頻特性上增益有細微差別。因此可以得出結論,串補度變化基本不影響該回路的動態(tài)特性,僅表示鎖相環(huán)自身的響應特性。
圖7 GEθ(s)伯德圖Fig.7 Bode diagram of GEθ(s)
圖8 GEi(s)伯德圖Fig.8 Bode diagram of GEi(s)
圖9 動態(tài)過程中電流相量與端電壓相量的關系Fig.9 Relation between current phasor and terminal voltage phasor in dynamic process
通過圖9的相量圖可以更為直觀地解釋這一現(xiàn)象(圖中,dU′、qU′代表電壓變化后的坐標系)。在穩(wěn)態(tài)下,假設輸出單位功率因數(shù)電流,則電流相量I與端電壓相量U重合。當端電壓因為擾動滯后一個角度后變?yōu)閁′,鎖相環(huán)理想跟蹤,使鎖相環(huán)輸出的相位發(fā)生了變化,由于電流I不能發(fā)生突變,導致電流經(jīng)過坐標變換后的值發(fā)生了變化。此時,電流I超前于端電壓U′,使得iq反饋值大于實際值,根據(jù)電流控制策略,其結果是引起Eq減小。而Eq的減小在電網(wǎng)當中將直接引起端電壓進一步滯后,則無功電流要經(jīng)過電感的暫態(tài)過程后才能回到原先的狀態(tài)??梢姶藙討B(tài)過程與外部電路是否有串聯(lián)補償電容無關,僅由于坐標變換引起了電流控制正反饋。
在分析GEi(s)特性時,借鑒次同步振蕩分析中常用的復轉矩系數(shù)法[1],將 s=jω 代入 GEi(s),可得其復阻抗,將其分解為電阻分量與電感分量,如圖10所示。根據(jù)實際物理含義,實部表征該振蕩頻率下的電阻分量,實部大于0為正電阻分量,實部小于0為負電阻分量;虛部則表征該振蕩頻率下的電感分量。本文重點關心阻尼問題,因此,主要考察GEi(s)的實部分量。由圖8可見,在 100~300 rad/s的頻段范圍內,隨著串補度的增加,其增益逐漸減小,且其相位逐漸接近于-90°,說明其正電阻分量越??;而在 300~400 rad/s頻段范圍內,相位逐漸趨向0°,但其增益仍然較小,即表征的正電阻分量較小。在此頻段之外,串補度變化并不顯著影響其幅相特性。因此,可以認為,隨著串補度的提高,在100~400 rad/s的頻段范圍內,電流控制回路的阻尼明顯下降,在其他頻段內,電流控制回路的阻尼整體呈現(xiàn)輕微下降趨勢。
圖10 復阻抗投影關系圖Fig.10 Projection of complex impedance
從物理過程的角度,串聯(lián)補償線路對電流控制電流動態(tài)過程具有負面的影響。這可以通過一個RLC串聯(lián)回路的動態(tài)過程來解釋。無窮遠處電壓US保持不變,當需要電流增加,內電勢E將增加,由于電容保持其兩端電壓不變,電感保持電流不變,因此,在內電勢變化的初始時刻,電感和電阻上的電壓保持不變,串聯(lián)線路電流不變;隨著時間的推移,電流增加,串聯(lián)電容的電壓上升,上升的串聯(lián)電容電壓將減小電感兩端的電壓差,繼而削弱了電流的變化速率;這個過程將導致電流的暫態(tài)過程(即電流的直流部分)衰減變慢,其結果對應在圖8的同步頻率附近。隨著串補度的增加,其相位裕度接近于-90°;而電流的變化速率變慢,即等效地認為電感值上升,即伯德圖中的幅值下降。
因此,在電流動態(tài)過程中,鎖相環(huán)引入的負阻尼作用實際上是減弱對電流暫態(tài)分量的衰減,而串聯(lián)補償線路同樣減弱了電流暫態(tài)分量的衰減,對電流控制帶來了不利的影響。
由此可見,串聯(lián)補償電路將降低光伏發(fā)電系統(tǒng)電流控制器在同步頻率附近的阻尼。而由鎖相環(huán)引入的負阻尼過程基本不受串聯(lián)補償電路的影響,從側面印證了文獻[17]的說法。
本節(jié)主要考察串聯(lián)補償線路對直流電壓控制穩(wěn)定性的影響。在第2.1節(jié)的基礎上,考察直流電壓控制回路被控對象GiP(s)的特性,如圖11所示。
圖11 簡化系統(tǒng)模型Fig.11 Model of simplified system
串補度為0(即沒有串聯(lián)補償)、25%、50%、75%時,被控對象GiP(s)的伯德圖如圖12所示。
圖12 GiP(s)伯德圖Fig.12 Bode diagram of GiP(s)
由圖12可以看出,隨著串補度的增加,其傳遞函數(shù)的伯德圖在中低頻段并沒有出現(xiàn)明顯差異,即串聯(lián)補償線路對直流電壓控制不會造成明顯影響,原因如下。
a.從控制系統(tǒng)的角度,這主要是因為電流控制回路作為直流電壓控制的內環(huán),其作用就是快速地使實際電流跟蹤電流指令值。盡管在電流控制中串聯(lián)補償線路降低了阻尼,但是電流控制的帶寬要遠大于直流電壓控制的帶寬,因此,在直流電壓控制帶寬范圍之內,串聯(lián)補償線路并不會對其造成影響。
b.從物理的角度,串聯(lián)補償電路將可能引入次同步的諧振頻率的電流分量。然而,由于電流控制器對這些頻段具有良好的阻尼作用,這種次同步頻率成分的電流將被大幅抑制,并不會反映到直流電壓上,因此對于直流電壓控制而言,串聯(lián)補償線路不會帶來影響。
為了驗證前文的分析,本節(jié)將從模態(tài)分析以及時域仿真2個方面進行驗證。基于圖1搭建了單臺光伏并網(wǎng)變換器經(jīng)串聯(lián)補償線路接入無窮大電源系統(tǒng)模型。其中,光伏并網(wǎng)變換器單臺機等值功率為1 MW,出口線電壓額定值為380 V;LCL濾波器參數(shù)為 L1=0.025 78 mH,L2=0.2092 mH,C1=1320 μH;鎖相環(huán)參數(shù)為kp=180,ki=12 600;直流電壓控制參數(shù)為 kpdc=6,kidc=200;電流控制參數(shù)為 kpi=1,kii=200;開關頻率為2000 Hz。
根據(jù)第2節(jié)推導的小信號模型,對不同串補度情況進行模態(tài)分析計算,選取了對串補度變化敏感的模態(tài),其特征值結果如表1所示,各控制器參與因子如圖13所示??梢钥吹?,隨著串補度的提高,該模態(tài)的阻尼逐漸下降,其特征值最終會越過虛軸,進入不穩(wěn)定的狀態(tài)。同時該模態(tài)的主要控制器狀態(tài)變量為q軸電流控制器以及鎖相環(huán)(其中鎖相環(huán)1為鎖相環(huán)中表示相位的狀態(tài)變量,鎖相環(huán)2為鎖相環(huán)PI控制器的狀態(tài)變量),而d軸電流控制器以及直流電壓控制器的參與因子很小。按照前文的分析,串聯(lián)補償線路削弱了電流電磁暫態(tài)阻尼,無論串補度如何,鎖相環(huán)都對q軸電流控制產生負阻尼作用,兩者綜合會造成不穩(wěn)定的情況,但直流電壓控制基本不受串聯(lián)補償線路影響,本節(jié)模態(tài)分析的結果很好地印證了這一說法。
表1 模態(tài)分析結果Table 1 Results of modal analysis
圖13 各個控制器在不同串補度下的參與因子Fig.13 Participation factor of different controllers for different compensation degrees
在PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件中,搭建了包括開關過程在內的詳細時域仿真模型。仿真設置在0.3s時光照強度發(fā)生跳變,使得id在0.3 s時由0.8 p.u.跳變到1.0 p.u.,光伏發(fā)電系統(tǒng)的端電壓在這個過程中保持不變。改變線路串聯(lián)電容大小,使線路串補度分別為0、25%、50%和75%多種情況,在這幾種情況下考察光伏并網(wǎng)變換器在不同線路串補度下的小擾動穩(wěn)定性。仿真結果如圖14、圖15所示,圖中id為標幺值。
圖14是d軸電流的響應。由仿真結果可以看到,隨著串補度的提高,光伏并網(wǎng)變換器的穩(wěn)定性逐步下降并出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,串補度越高,穩(wěn)定性越差。在dq旋轉坐標系中可以觀察到其失穩(wěn)的形式是振蕩發(fā)散的,即阻尼不足的情況,并且發(fā)散速度很快,其現(xiàn)象與模態(tài)分析結果是相符的,也驗證了本文之前的分析結果。圖15是對應的三相交流電流的響應,可以看到,振蕩失穩(wěn)過程中的三相電流波形發(fā)生了明顯畸變,相位上呈現(xiàn)出被交替“拉伸和壓縮”的現(xiàn)象,而幅值則持續(xù)地增加。這個過程持續(xù)時間較短,由于控制器限幅以及變換器飽和等原因,最終輸出電流呈現(xiàn)出雜亂的振蕩。此時的電流峰值已經(jīng)遠遠超過額定電流,將對設備和電網(wǎng)造成極大的危害。
圖14 線路不同串補度時有功電流分量id響應Fig.14 Response of active current component idto different compensation degrees
圖15 不同串補度的光伏變換器輸出三相電流響應Fig.15 Response of output three-phase current of PV converter to different compensation degrees
綜上仿真結果,串聯(lián)補償線路對光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在對電流控制的影響上,時域仿真與模態(tài)分析的結果都印證了這一點。
本文通過建立單臺并網(wǎng)變換器經(jīng)串聯(lián)補償電路接入無窮大系統(tǒng)的線性化模型,借鑒復轉矩系數(shù)法,將復雜外部網(wǎng)絡與電流環(huán)dq耦合構成的系統(tǒng)簡化為電阻-電感系統(tǒng),分析了串聯(lián)補償線路對并網(wǎng)變換器電流環(huán)與直流電壓環(huán)穩(wěn)定性的影響,得到以下結論。
a.對于電流控制回路,串聯(lián)補償線路在100~400 rad/s的頻段范圍內降低了電流控制的正阻尼,并且隨著串補度的提高,阻尼進一步下降。同時,考慮到鎖相環(huán)引入的負阻尼效應,在外部系統(tǒng)較弱、輸出功率較高的情況下,多個因素的綜合作用可引起系統(tǒng)發(fā)生次不穩(wěn)定現(xiàn)象,模態(tài)分析與時域仿真驗證了這一點。
b.對于直流電壓控制回路,由于電流內環(huán)的存在,使得次同步振蕩分量被很好地衰減,且由于直流電壓控制帶寬較低,因此在不同串補度情況下,直流電壓控制的穩(wěn)定性沒有發(fā)生改變,即串聯(lián)補償線路對直流電壓控制沒有影響,模態(tài)分析結果驗證了這一點。
綜上所述,串聯(lián)補償線路對并網(wǎng)變換器的影響主要體現(xiàn)在對電流控制的影響上,具體為降低了電流控制的阻尼,而對直流電壓控制無影響。
參考文獻:
[1]程時杰,曹一家,江全元.電力系統(tǒng)次同步振蕩的理論與方法[M].北京:科學出版社,2009:8-12.
[2]ADAMS J,CARTER C,SHUN-HSIEN H.ERCOT experience with sub-synchronouscontrolinteraction and proposed remediation[C]∥2012 IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition(T&D).Orlando,USA:IEEE,2012:1-5.
[3]RAJIV K V,SOUBHIK A,YSNI S.Mitigation of sub-synchronous resonance in a series-compensated wind farm using facts controllers[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2008,23(3):1645-1654.
[4]AHMED F A,ABU-SIADA A,HEMANSHU R P.Damping of sub-synchronous oscillations and improve transient stability for wind farms[C]∥2011 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Asia(ISGT).Perth,WA,Australia:IEEE,2011:1-6.
[5]JOHN D,CHONG H,SHANE H,et al.ERCOT CREZ reactive power compensation study[R].[S.l.]:Grid SystemsConsulting Group,Power Systems Division,ABB Inc,Tech.Rep.,2010.
[6]LINGLING F,RAJESH K,ZHUXIN L M,etal.Modelingof DFIG-based wind farms for SSR analysis[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2010,25(4):2073-2082.
[7]栗然,盧云,劉會蘭,等.雙饋風電場經(jīng)串補并網(wǎng)引起次同步振蕩機理分析[J].電網(wǎng)技術,2013,37(11):3073-3079.LI Ran,LU Yun,LIU Huilan,et al.Mechanism analysis on subsynchronous oscillation caused by grid-integration of doubly fed wind power generation system via series compensation[J].Power System Technology,2013,37(11):3073-3079.
[8]SURIYAARACHCHI D H R,ANNAKKAGE U D,KARAWITA C,et al.Application of an SVC to damp sub-synchronous interaction between wind farms and series compensated transmission lines[C]∥Power and Energy Society General Meeting,2012 IEEE.San Diego,CA,USA:IEEE,2012:1-6.
[9]郝正航,余貽鑫.勵磁控制引起的雙饋風電機軸系扭振機理[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,34(21):81-86.HAO Zhenghang,YU Yixin.Analysis on wind turbine driven DFIG shaft torsional oscillation mechanism caused by excitation control[J].Automation of Electric Power Systems,2010,34(21):81-86.
[10]郝正航,余貽鑫.雙饋風電機組機電耦合與軸系穩(wěn)定的分析和辨識[J].電工技術學報,2011,26(3):134-139.HAO Zhenghang,YU Yixin.Analysisand identification for electromechanicalcoupling and shaftstability ofdoubly-fed induction generator[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2011,26(3):134-139.
[11]高本鋒,李忍,楊大業(yè),等.雙饋風電機組次同步振蕩阻尼特性與抑制策略[J].電力自動化設備,2015,35(12):11-20.GAO Benfeng,LI Ren,YANG Daye,et al.Damping characteristics and countermeasure of DFIG sub-synchronous oscillation[J].Electric Power Automation Equipment,2015,35(12):11-20.
[12]趙睿,李興源,劉天琪,等.抑制次同步和低頻振蕩的多通道直流附加阻尼控制器設計[J].電力自動化設備,2014,34(3):89-93.ZHAO Rui,LIXingyuan,LITianqi,etal.Design ofmultichannel DC supplementary damping controller for subsynchronous and low-frequencyoscillation suppression[J].ElectricPower Automation Equipment,2014,34(3):89-93.
[13]李寬,李興源,李保宏,等.基于射影定理分層控制的次同步阻尼控制器設計[J].電力自動化設備,2015,35(2):80-84.LI Kuan,LI Xingyuan,LI Baohong,et al.Design of supplementarysubsynchronousdamping controllerbased on projective theorem for hierarchical control[J].Electric Power Automation Equipment,2015,35(2):80-84.
[14]畢天姝,孔永樂,肖仕武,等.大規(guī)模風電外送中的次同步振蕩問題[J].電力科學與技術學報,2012,27(1):10-15.BI Tianshu,KONG Yongle,XIAO Shiwu,et al.Review of subsynchronous oscillation with large-scale wind power transmission[J].Journal of Electric Power Science and Technology,2012,27(1):10-15.
[15]MA H T,BROGAN P B,JENSEN K H,et al.Sub-synchronous control interaction studies between full-converter wind turbines and series-compensated AC transmission lines[C]∥2012 IEEE Power and Energy Society General Meeting(PESGM).San Diego,CA,USA:IEEE,2012:1-5.
[16]PEDRO V,MARQUES G D.DC voltage control and stability analysis ofPWM-voltage-type reversible rectifiers[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,1998,45(2):263-273.
[17]BO W,DUSHAN B,PAOLO M,et al.Impedance-based analysis of grid-synchronization stability for three-phase paralleled converters[C]∥2014 Twenty-Ninth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition(APEC).Fort Worth,TX,USA:IEEE,2014:1233-1239.
[18]SE-KYO C.Impedance-based stability criterion for grid-connected inverters[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2000,15(3):431-438.
[19]FRANCIS G,BURGOS R,BOROYEVICH D,et al.An algorithm and implementation system for measuring impendence in D-Q domain[C]∥2011 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition(ECCE).Phoenix,AZ,USA:IEEE,2011:3221-3228.
[20]WEN B,BOROTYVICH D,MATTAVELLI P,et al.Influence of phase-locked loop on input admittance of three-phase voltagesource converters[C]∥2013 Twenty-Eighth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition(APEC).Long Beach,CA,USA:IEEE,2013:897-904.
[21]WEN B,BOROTYVICH D,MATTAVELLI P,et al.Modelling the output impendence negative incremental resistance behavior ofgrid-tied inverters[C]∥2014 Twenty-Ninth AnnualIEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition(APEC).Fort Worth,TX,USA:IEEE,2014:1799-1806.