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黑/灰箱新能源场站经交流线路外送系统次/超同步振荡自适应抑制
Adaptive Suppression of Subsynchronous and Super-synchronous Oscillations in Black/Gray-box Renewable Energy Stations Connected via AC Transmission Lines
| 作者 | 刘承锡 · 刘制 · 韩江北 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年13月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 13 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 新能源电力系统 次/超同步振荡 抑制策略 耦合阻抗模型 自适应耦合重塑控制 |
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新能源场站与电网交互引发的次/超同步振荡严重威胁系统安全稳定。由于商业机密和网络复杂性，精确数学模型难以获取，制约了振荡分析与抑制。为此，提出适用于黑/灰箱系统的自适应抑制策略。通过建立并联变流器与电网的耦合阻抗模型，揭示其动态交互机制，并在此基础上设计自适应耦合重塑控制，在线调整控制器参数，增强目标频段电网等效阻尼，实现无需精确模型的振荡抑制。硬件在环实验验证了该方法的有效性与可行性。
新能源场站与电网之间交互作用引发的次/超同步振荡事故对新能源电力系统的安全稳定运行造成了极大挑战.受限于商业因素及复杂的网络拓扑,实际新能源电力系统的详细数学模型难以获取,给次/超同步振荡的分析与抑制带来了巨大的挑战.为此,该文提出一种适用于黑/灰箱新能源电力系统的次/超同步振荡抑制策略.首先,考虑并联变流器与电力系统之间的耦合关系,建立系统的耦合阻抗模型,揭示并联变流器与电力系统之间的动态交互机制.其次,基于耦合阻抗模型提出一种自适应耦合重塑控制,通过重塑并联变流器与电网之间的耦合关系,提升电网在目标频段下的等效电阻从而抑制次/超同步振荡.所提自适应耦合重塑控制可通过在线量测的方式更新控制器参数,而无需依赖新能源场站及电网的详细数学模型.最后,通过控制器硬件在环平台验证所提方法的正确性和有效性.
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SunView 深度解读
该自适应振荡抑制技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。当前新能源场站并网面临次/超同步振荡风险，传统方法依赖精确模型难以应对复杂电网。该研究提出的黑/灰箱自适应控制策略，通过在线调整控制器参数动态重塑耦合阻抗，可直接集成到阳光电源PowerTitan储能系统和大型光伏电站的并网控制中。该方法无需获取电网精确参数，能自适应增强目标频段阻尼，显著提升构网型GFM和跟网型GFL控制器在弱电网环境下的稳定性，为阳光电源产品在复杂电网条件下的安全并网提供技术保障，增强市场竞争力。