虚拟同步直驱风电场经MMC-HVDC并网的低频振荡特性分析

TM721.1%TM614; 虚拟同步直驱风电场经功率同步环与模块化多电平换流器柔性直流(MMC-HVDC)输电互联,将存在低频振荡风险.考虑MMC-HVDC和直驱风机网侧换流器以及转子侧换流器内部的动态过程,首先建立虚拟同步直驱风电场经MMC-HVDC并网的小信号模型,并通过精细化电磁暂态仿真验证其准确性.随后,利用根轨迹方法,分析风电功率波动和交流系统强度变化对互联系统稳定性的影响,设计功率变化时虚拟同步直驱风电场的参数整定方法.结果表明,由于功率外环和MMC-HVDC送端整流站电压环作用,在风电场输出功率增大和交流系统强度降低的过程中,互联系统存在低频振荡现象.通过合理调整锁相环、虚拟同...

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Published in电力自动化设备 Vol. 43; no. 9; pp. 186 - 193
Main Authors 李永刚, 褚文从, 刘华志
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室,河北 保定 071003 01.09.2023
Subjects
low-frequency oscillation
phase locked loops
damping loop
低频振荡
模块化多电平换流器
锁相环
VSG-PMSG
特征根分析
阻尼项
modular multilevel converter
虚拟同步直驱风电场
eigenvalue analysis
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ISSN1006-6047
DOI10.16081/j.epae.202212010

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Summary:TM721.1%TM614; 虚拟同步直驱风电场经功率同步环与模块化多电平换流器柔性直流(MMC-HVDC)输电互联,将存在低频振荡风险.考虑MMC-HVDC和直驱风机网侧换流器以及转子侧换流器内部的动态过程,首先建立虚拟同步直驱风电场经MMC-HVDC并网的小信号模型,并通过精细化电磁暂态仿真验证其准确性.随后,利用根轨迹方法,分析风电功率波动和交流系统强度变化对互联系统稳定性的影响,设计功率变化时虚拟同步直驱风电场的参数整定方法.结果表明,由于功率外环和MMC-HVDC送端整流站电压环作用,在风电场输出功率增大和交流系统强度降低的过程中,互联系统存在低频振荡现象.通过合理调整锁相环、虚拟同步机(VSG)有功环和MMC-HVDC送端整流站电压环的控制器参数、改变VSG阻尼项形式,可以抑制振荡并实现稳定运行.
ISSN:1006-6047
DOI:10.16081/j.epae.202212010