风电参与电力系统次同步振荡研究综述与未来趋势

本文主要探讨了风电参与电力系统中的次同步振荡问题，这是一个关键的电力系统稳定性挑战，特别是在大规模可再生能源的广泛应用背景下。次同步振荡通常发生在电网中，其频率低于电网基本频率的整数倍，对电力系统的安全稳定运行构成威胁。 文章首先对风电参与电力系统的次同步振荡机理进行了深入研究。根据数学动力学模型和轨线特征，振荡被分类为四种主要类型：负阻尼振荡，这种振荡由于系统内部的负阻尼效应而产生；强迫振荡，通常由外部扰动强制引发；切换型振荡，涉及系统内部参数的快速变化导致的不稳定行为；以及其他复杂振荡，包括多种因素交互作用的结果。每种类型的振荡都有其特定的参数分岔类型，这有助于理解振荡发生的条件和触发机制。 接下来，作者分析了针对这些机理的研究现状。已有的工作主要集中在理论分析、仿真模拟以及实验验证上，但针对风电参与的切换型次同步振荡，由于其特有的复杂性，相关研究相对较少。切换型振荡涉及到分段光滑模型和非光滑动力学特性，其分岔分析方法和技术挑战是当前的研究重点。 对于未来的研究展望，文中着重指出，需要更深入地研究风电参与的切换型次同步振荡，包括开发更为精确的分段光滑模型来描述电力电子设备与电网的动态交互，以及应用非光滑分岔理论进行定量分析。同时，实测数据的获取和分析也是验证理论模型的重要手段，以便更好地预测和控制这类振荡的发生。 风电在电力系统中的广泛接入引发了次同步振荡问题的研究热潮，特别是切换型次同步振荡，它既揭示了电力系统技术进步带来的新挑战，也预示着未来在理论模型提升、控制策略优化以及实证研究方面的广阔发展空间。随着能源转型的加速，对这一领域的研究将对保障电力系统的安全、可靠运行具有重要意义。