弱电网对称短路故障期间DFIG风电系统动态稳定性分析
2021-09-25李智玲张瑞强刘瑞阔
李智玲,张瑞强,姚 骏,于 海,刘瑞阔,刘 远
(1.内蒙古电力(集团)有限责任公司 包头供电局,内蒙古 包头 010400;2.重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044;3.内蒙古电力(集团)有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010020)
0 引言
双馈感应发电机 (Doubly Fed Induction Generator,DFIG)因其变速恒频、变流器容量小等优 点,成 为 风 电 领 域 的 主 流 机 型 之 一[1],[2]。然 而,受风能分布的限制,我国风电存在大规模开发、远距离输送的特点,使得设备和电网之间的耦合程度加剧,特别是在弱电网严重短路故障期间,DFIG风电系统极易出现振荡失稳[3]。因此,研究弱电网短路故障期间DFIG风电系统的小信号稳定问题,对增强电力系统安全稳定运行具有重要意义。
目前,国内外对弱电网短路故障期间DFIG风电系统的稳定问题研究较多。文献[4]指出DFIG在严重故障期间,不适当的有功、无功电流注入,会引发风电系统出现失步现象。该现象本质是系统在故障期间是否具有平衡点的问题,是对系统静稳极限的研究。文献[5]将故障期间风力发电系统的稳定问题,划分成了有、无平衡点引起的失步问题和故障持续期间系统的小扰动振荡问题两部分,指出故障程度越严重、线路感抗越大、无功指令越大,风电系统的静态稳定安全域越小,越容易出现失步现象。但文章并未分析弱电网短路故障期间系统的小干扰振荡失稳机理。文献[6]指出随着系统短路比(Short-Circuit Ratio,SCR)不断降低,风电场在故障期间出现小信号失稳的风险越大。文献[7]研究了弱电网故障期 间,锁 相 环(Phase-Locked Loop,PLL)对DFIG风电系统稳定性的影响。……
