摘要：随着局部地区直驱风电场装机比例的不断提高,宽频带(10~1000Hz)振荡脱网事故频发,适用于揭示直驱风电场接入弱电网宽频带振荡机理的模型及分析方法亟待研究。该文采用阻抗分析方法,基于直驱风电机组典型拓扑和控制结构的阻抗模型,建立锁相环、直流电压环、电流环以及延时、主电路滤波器环节对机组阻抗特性影响的频域分布规律模型;分析影响各频带阻抗特性的主导因素,描述不同频带之间以及同一频带内阻抗特性受多个控制器/环节共同作用的频带重叠效应,阐述各频带容性负阻尼特性的产生原因,结合最大峰值Nyquist稳定判据,揭示直驱风电场接入弱电网宽频带振荡机理。最后,基于控制硬件在环仿真平台,开展多个型号实际直驱风电机组阻抗扫描与振荡复现,验证了该文提出的宽频带振荡机理正确性。

关键词：直驱风电机组 宽频带振荡 阻抗模型 负阻尼特性 频带重叠 

单位：新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司); 北京市海淀区100192; 国家电力调度控制中心; 北京市西城区100031