基于模态分析的风电场并网谐波谐振研究
2017-05-22唐振东杨洪耕
电力自动化设备 2017年3期
唐振东,杨洪耕
(四川大学 电气信息学院,四川 成都 610065)
0 引言
风力发电是目前成本最接近常规电力、发展前景最大的可再生能源发电。近年来,随着风电场开发规模的扩大以及并网技术的发展,风电并网所引发的并网点电压偏差与波动、电流谐波注入、三相不平衡等电能质量问题愈发受到关注[1-3]。
为抑制风电场逆变器工作时产生的谐波,需要在并网逆变器与电网之间加入滤波器,LCL滤波器因具有较强的高频抑制能力而被广泛使用[4-5]。但LCL滤波器的高阶特性使得多逆变器并网时,并网系统存在多个谐振点,严重劣化并网电能质量[6-7]。多逆变器与电网相互作用而产生的谐振问题目前已成为国内外研究的热点。文献[8-9]建立大型新能源站的诺顿等效模型,基于所推导的输出电流和并网点电压表达式,研究了电站中由无功补偿装置、输电线路阻抗等组成的电网阻抗对逆变器并联系统谐振现象及电能质量的影响;文献[10]为建立更逼近实际系统的并网逆变器输出阻抗模型,将死区效应和开关器件非理想特性考虑到模型中以增加准确性,并对多逆变器并网的分布式阻抗网络进行建模和谐波交互分析。
目前,分析谐波谐振的方法主要有频率扫描法和模态分析法,前者虽可准确判定谐振频率却难以给出更多的谐振信息[11-12]。2005年,由Xu提出的模态分析法将系统节点导纳矩阵进行特征值分解识别出模式谐振频率以及节点参与因子[13-15],从而给出更多的谐振抑制、避免等信息。……
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