基于交互电流扩展小干扰互联矩阵的同步发电机-等效异构风电场-高压直流系统低频振荡抑制OA

同步发电机(synchronous generator,SG)、风电场、高压直流(high-voltage direct current,HVDC)间交互,增加了电力系统低频振荡风险。在双馈感应电机(doubly-fed induction generator,DFIG)安装附加阻尼控制器(supplementary damping controller,SDC),可提高小干扰稳定性。由于电网需求和安装成本,并非所有DFIG都配置SDC,从而形成异构风电场(heterogeneous wind farm,HWF)。该文提出HWF场网振荡等效模型,量化HWF-SG-HVDC交互对低频振荡影响。首先,推导SDC对应的非对角状态子矩阵。保持SDC控制效果不变,提出HWF等效方程。根据各等效DFIG输出与HWF输出间关系,建立HWF场网振荡等效模型;其次,建立HWF-SG-HVDC子结构模型。根据设备端电压和输电网络导纳,将子结构输出电流表示为交互电流叠加形式。基于组件连接法,建立计及交互作用的状态矩阵;最后,推导非线性交互矩阵,将其F-范数定义为交互强度。以交互矩阵元素为中间变量,提出关键模态对交互强度的灵敏度,进而建立抑制低频振荡优化算法。仿真结果表明:优化后系统交互强度降低24.5%,关键模态阻尼比由0.02增加至0.06。