吴汪平 ，楚皓翔 ，解 大 ，张延迟 ，王西田 ，李国杰

（1.上海交通大学 电气工程系 电子信息与电气工程学院，上海 200240；2.上海电机学院 电气学院，上海 200240）

0 引言

随着环境、能源问题的日益严峻，可再生资源的开发利用已然成为国际热点，其中风力发电技术发展迅猛［1-2］。在不同的风力发电系统中，变速风力发电机具有能量生产效率高和扭矩峰值低的特点，获得了广泛好评［3］。变速风力发电机可以通过调节转轴的速度，使风电系统运行于最大功率点，从而获取最大的风能［4］。直驱型风力发电机在功率密度、效率和可靠性等方面具有优势，完美契合了变速风电系统的运行模式。同时，永磁直驱型风力发电（PMSG）系统能够省略齿轮箱，节约了建造、运行和维护费用［5］，吸引了风力发电机制造商的注意［6］。

目前并网型风电场的规模不断扩大，风电场异常运行的事件越来越多［7-8］。研究发现，风电场与电网之间的相互作用多表现为有功功率的振荡，且对应的振荡频率低于系统工频，与此同时，大规模风电机组出现脱网事故［9］。对此，已有众多学者对PMSG系统的振荡问题进行了研究。文献［10］研究了风电场的非线性模型，并建立了可用于电力系统暂态分析的小信号模型。文献［11］建立了适用于系统小扰动稳定分析的PMSG系统模型，研究了并网风力发电机无穷大系统的模式特性；采用特征值法分析了轴系模型、轴系刚性参数、运行点、并网距离对并网风电系统模式的影响；并在PSCAD/EMTDC上建立了相应的非线性模型，利用Prony方法对输出功率曲线进行模式识别，验证了模态分析结论。……