参与一次调频的新能源发电并网系统振荡机理分析与参数优化配置

张振宇; 张钢; 栗龙轩; 柯贤波; 程林; 霍沛峥; 张浩; 别朝红

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (3) : 124 -134.

张振宇, 张钢, 栗龙轩, 柯贤波, 程林, 霍沛峥, 张浩, 别朝红

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摘要

为提升新能源并网系统的稳定性，针对关键参数变化对系统振荡现象的影响机理展开研究，并提出参数优化配置方案。首先，建立参与一次调频的典型新能源发电并网系统的状态空间模型，基于特征值分析辨识并网系统中的主导振荡模式。在此基础上，分析了Jacobian矩阵特征值随系统参数变化的运动轨迹，揭示了系统发生振荡现象的内在机理，并利用灵敏度指标及紧相关因子定量分析了不同参数变化对系统动力学稳定性与频率调节的影响规律，确定影响系统稳定性的关键参数。最后，提出了基于深度Q网络(DQN)算法的新能源一次调频响应参数优化配置方案，并利用国家电网有限公司西北分部实测数据进行仿真验证。仿真结果表明：当有功下垂系数增大至0.005 7时，一对共轭复根同时穿越虚轴，即系统发生Hopf分岔而失去稳定性，并开始出现慢尺度振荡现象。上述参数优化方法不仅提高了电网调频能力，而且保障了电网的稳定性。