風(fēng)電參與的新型次同步振蕩事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了新能源電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合次同步振蕩所對應(yīng)的數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)模型、軌線特征,分析歸納風(fēng)電參與的電力系統(tǒng)次同步振蕩的機(jī)理分類,即負(fù)阻尼振蕩、強(qiáng)迫振蕩、切換型振蕩和其他復(fù)雜振蕩,并從參數(shù)變化角度給出對應(yīng)的分岔類型;進(jìn)一步地,基于上述風(fēng)電參與的新型次同步振蕩機(jī)理分類,分別闡述對應(yīng)上述機(jī)理的分析方法研究現(xiàn)狀;最后,針對目前研究較少的風(fēng)電參與的切換型次同步振蕩,從分段光滑模型及其動(dòng)力學(xué)機(jī)理、非光滑分岔分析方法、物理特性、實(shí)測驗(yàn)證等角度,給出其研究展望。

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【部分圖文】：

圖1振蕩頻率變化曲線

以新疆的次同步振蕩事件為例，新疆哈密地區(qū)含有多座大型直驅(qū)風(fēng)電場，經(jīng)多條線路匯集后經(jīng)哈密變電站輸送至主網(wǎng)。2015年7月1日，北部的直驅(qū)風(fēng)電場出現(xiàn)了持續(xù)的功率振蕩，圖1給出了事故中有功功率的振蕩頻率變化曲線以及相應(yīng)頻率范圍內(nèi)的火電機(jī)組扭振頻率[22]。圖1所示數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)的次同步....

圖2切換型振蕩和非光滑分岔示意圖

切換型振蕩和非光滑分岔示意圖如圖2所示。軌線切換導(dǎo)致的最簡單的切換型振蕩（跨邊界極限環(huán)）如圖2中的曲線2所示，具體描述如下：軌線從光滑區(qū)域D1越過切換邊界進(jìn)入光滑區(qū)域D2，出現(xiàn)軌線在不同光滑區(qū)域中銜接的非光滑極限環(huán)（對應(yīng)切換型振蕩）。圖2中在切換邊界處的點(diǎn)P1和P2（連續(xù)但不光滑....

圖3PMSG系統(tǒng)時(shí)域仿真圖

上述非光滑切換，對系統(tǒng)穩(wěn)定性有極大影響，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一是切換或者限幅作用導(dǎo)致系統(tǒng)失去平衡點(diǎn)，造成小擾動(dòng)失穩(wěn)或者暫態(tài)失穩(wěn)，對此文獻(xiàn)[95-96]分析了逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)切換至低電壓穿越控制策略時(shí)，系統(tǒng)的平衡點(diǎn)消失和小干擾失穩(wěn)的2種復(fù)雜振蕩失穩(wěn)形式，文獻(xiàn)[97-98]基于換流器的....

圖4PMSG系統(tǒng)相圖

圖3PMSG系統(tǒng)時(shí)域仿真圖仿真表明，直驅(qū)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)在交流故障后出現(xiàn)了持續(xù)的次同步振蕩現(xiàn)象，如圖3有功功率時(shí)域圖所示，放開直流電壓限幅環(huán)節(jié)，振蕩消失，表明該限幅飽和是引起振蕩的主要原因之一。進(jìn)一步地，圖4表明該振蕩在相圖上表現(xiàn)為非光滑的極限環(huán)。

本文編號：3996794