弱电网中低电压穿越控制对双馈风机稳定性的影响分析

"弱电网中低电压穿越控制策略导致的双馈风机失稳机理分析" 本文针对弱电网环境下，当电网远端发生严重电压跌落时，双馈风力发电机（DFIG）的低电压穿越（LVRT）控制策略可能引发的系统稳定性问题进行了深入研究。双馈风机在弱电网中并网运行时，其动态性能和稳定性至关重要，因为这直接影响到整个电网的稳定运行。 首先，文章建立了一个故障期间双馈风机并网系统的准稳态模型。通过相平面分析方法，揭示了由于平衡点缺失导致的大干扰失稳机制。在此过程中，作者特别关注了电压跌落的程度、线路阻抗的幅值和相角以及无功电流控制增益系数等关键参数对系统稳定性的影响。这些因素的变化可能导致系统在大干扰下的不稳定行为。 接着，为了研究小干扰稳定性，文章构建了LVRT期间的系统小信号模型。在这个模型中，作者分析了LVRT控制策略中转子电流参考值动态变化对系统小干扰稳定性的具体影响。研究发现，如果忽视转子电流参考值的动态特性，可能会使小干扰稳定性的分析结果过于乐观，从而低估了实际系统可能出现的稳定性问题。 低电压穿越能力是新能源并网设备必须具备的关键特性，特别是在弱电网中，这种能力对于电网的安全稳定至关重要。然而，LVRT控制策略的不当设计或实施可能导致意想不到的稳定性问题。现有的研究大多集中在大干扰和小干扰稳定性分析两个方面，但通常仅关注单一方面。本文结合了这两种分析方法，提供了更全面的视角来理解双馈风机在弱电网中的动态行为。 在大干扰稳定性分析中，通过准稳态模型分析，可以确定系统在低电压穿越期间是否存在稳定的运行点。而小干扰稳定性分析则通过特征值分析等方法，评估系统对微小扰动的响应，这对于预测长期运行中的稳定性至关重要。 本文的研究对于理解和改善弱电网环境中双馈风机的LVRT控制策略具有重要意义，有助于优化风电并网系统的稳定性和可靠性，为风电场的规划和运行提供理论支持。同时，对于其他新能源并网设备在类似条件下的稳定性研究也具有一定的参考价值。