刘 严， 袁 越， 傅质馨

(1.河海大学能源与电气学院， 南京 210098；2.河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心， 南京 210098)

直驱永磁风电场并网运行的小干扰稳定性分析

刘 严， 袁 越， 傅质馨

(1.河海大学能源与电气学院， 南京 210098；2.河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心， 南京 210098)

为了研究直驱永磁风电场并网后对电力系统小干扰稳定性的影响，建立了直驱永磁同步风力发电机组的数学模型，采用特征值分析法，以无穷大系统和IEEE3机9节点系统为例进行分析，并且对系统小干扰稳定裕度进行了讨论。算例分析表明：当风电场出力增加时，与风电场强相关的振荡模式的阻尼比呈现出减小的趋势，对与系统中同步发电机组强相关的振荡模式影响不大，当风电场出力增加到一定程度时，系统小干扰不稳定。最后，通过李雅普诺夫直接法验证了结论。

直驱永磁机组； 电力系统； 小干扰稳定； 阻尼特性

近年来，受传统化石能源紧缺以及环境因素的影响，可再生能源发电在电力系统中的应用日益受到重视，而风能是最廉价、最具发展前景的绿色能源之一。在风力发电技术中，大型变速恒频风力发电技术已经成为了一个重要的发展方向。虽然双馈型变速恒频风电机组是目前国际风力发电市场的主流机型，但是直驱永磁同步发电机组以其固有的优势逐渐受到关注。

目前大多数风电系统的发电机与风机并不是直接相连，而是通过变速齿轮相连，这不仅降低了系统的效率，增加了成本，而且容易出现故障，是风力发电技术亟待解决的瓶颈问题。……