风电场站构网型SVG暂态同步稳定性分析与提升

摘要

风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator, SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求，SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力的影响，构网型SVG存在着暂态同步失稳的风险。针对此问题，首先通过对构网型SVG接入风电场站的并网系统进行化简等效，得到构网型SVG的功角曲线。然后，利用等面积法则揭示风电场站中构网型SVG的失稳机理，并给出相应的稳定判据。进一步，提出一种基于惯量和阻尼系数协调自适应的暂态同步稳定性提升方法。在判断SVG发生暂态同步失稳时自适应改变惯量和阻尼系数，强迫SVG回到稳定平衡点。该方法可以提高构网型SVG的暂态同步稳定性，有利于风电外送能力的提升。最后在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型，验证了构网型SVG失稳机理的正确性以及暂态同步稳定性提升方法的有效性。

关键词

风电场站 / 静止无功发生器(SVG) / 构网型控制 / 暂态同步稳定性 / 等面积法则 / 自适应控制