党存禄 李旭鹏 孙海斌 武文成

(1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院 兰州 730050；2.兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室 兰州 730050；3.兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心 兰州 730050)

1 引言

我国能源赋存与消耗远距离呈逆向分布的格局，使得大容量长距离输电成为必然趋势[1]。为提高电力输送能力和系统动态稳定性，电力系统中加入了大量基于电力电子技术的新型灵活电力控制调节装置，其中包括串联补偿设备，使得由其引发的次同步振荡(Sub-synchronous oscillation，SSO)成为电气界亟需解决的新问题[2-3]。

2009 年，美国ERCOT 地区发生了一起双馈风电机组计划外停机事故，因故障切除了部分线路，使得输电线路串补度由50%提高至75%，导致风电场出现次同步振荡，引出了双馈风电机组变流器控制与串补线路电容之间的次同步控制相互作用(Sub-synchronous control interaction，SSCI)问题[4-5]。2012 年，我国华北某风电场群也发生了多台双馈风电机组计划外停电事故，该风电场送出的500 kV 线路装设有无功补偿装置，通过对现场相量测量单元及故障录波数据分析得到振荡频率为6～8 Hz，表明机组网侧电流中含有次同步频率分量。经过分析讨论，国际上大多数认为SSCI 是导致双馈风电机组发生次同步振荡的主要原因[6-8]。

研究表明，在相同的运行工况下，风速越低，线路串补度越高，系统发生次同步振荡的风险越大，稳定区域的面积越小。风机转子侧变流器电流内环增益变大，当系统发生次同步振荡时加剧了其负阻尼程度，稳定区域的面积也会减小[9-13]。……