大容量风电场的阻尼特性研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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大容量风电场的阻尼特性研究

项目名称：大容量风电场的阻尼特性研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：61104046
申请代码：F030118
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2014-12-31

项目负责人：耿华
依托单位：清华大学
批准年度：2011

中文摘要：

大容量风电场并网时，其阻尼特性对电力系统的暂态和小信号稳定性至关重要。强电网结构下，风电场的阻尼特性已有较多研究，然而，我国风力资源集中在沿海和边远地区，风电需要通过较长的输电线路送入电网，为典型的弱联接结构，此结构下，电网对风电场提出了如"调幅调频"等新的控制要求，这些要求将改变风电场的功率输出特性进而影响其阻尼特性。本项目拟从两个方面对弱电网结构下大容量风电场的阻尼特性展开研究(1) 分析不同的控制方法和系统参数对风电场阻尼特性的影响，重点考察风电的接入是否会给系统引入新的振荡模态，以及风电场对系统低频振荡模态的阻尼特性的影响；(2) 设计风电场的有功、无功功率协调控制方法，优化其功率输出，充分利用线路阻抗提供的阻尼通道，改善风电场和电力系统的阻尼特性。将通过仿真和半实物实验验证有关成果的有效性。上述研究，有助于评估和改进大容量风电场的运行模式，以利于电力系统的稳定运行。

中文主题词：弱电网；双馈风电场；阻尼特性；扭振；低频振荡

英文摘要：

Weak Grid；DFIG based WECS；Damping Property；Torsional Vibration；Low frequency Oscillation

英文主题词： Weak Grid；DFIG based WECS；Damping Property；Torsional Vibration；Low frequency Oscillation

结论摘要：

大容量风电场并网时，其阻尼特性对电力系统的暂态和小干扰稳定性至关重要。我国风力资源集中在沿海和边远地区，风电需要通过较长的输电线路送入电网，为典型的弱联接结构，此结构下，电网对风电场提出了如“调幅调频”等新的控制要求，这些要求将改变风电场的功率输出特性进而影响其阻尼特性。本项目从两个方面对弱电网结构下大容量风电场的阻尼特性展开研究(1) 分析不同的控制方法和系统参数对风电场阻尼特性的影响，重点考察风电的接入是否会给系统引入新的振荡模态，以及风电场对系统低频振荡模态的阻尼特性的影响；(2) 设计风电场主动阻尼控制策略，改善风电场和电力系统的阻尼特性。主要研究成果为以下内容（1）提出一种适用于弱电网条件下小干扰稳定分析的双馈风电场模型；（2）设计了一种采用硬件电路实现的快速锁相环；（3）提出一种含主动轴系扭振阻尼的双馈风电场惯量控制方法；（4）提出一种基于相位补偿的风电场主动阻尼控制方法，改善系统小干扰稳定性。

成果综合统计