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适应短路比与惯量变化的直驱风电机组跟-构网融合控制策略及功率支撑特性
Adaptive Grid-Following/Grid-Forming Integrated Control Strategy and Power Support Characteristics of PMSG-Based Wind Turbines under Varying Short-Circuit Ratio and Inertia
| 作者 | 苏开元 · 刘朋印 · 殷波 · 丛聪 · 谢小荣 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年15月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 15 期 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 构网型GFM |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 直驱风电机组 跟 - 构网融合控制 短路比 惯量 功率支撑特性 |
版本:
随着新能源大规模接入,电力系统短路比与惯量特性显著变化,传统跟网或构网控制面临适应性挑战。为此,提出一种适应短路比与惯量变化的直驱风电机组跟-构网融合控制策略,并研究其功率支撑特性。基于同步融合框架,设计机侧与网侧协同控制方案,构建以短路比和惯量比为判据的融合系数表达式;建立有功-频率、无功-电压动态响应模型,分析关键参数影响规律;通过电磁暂态仿真验证所提策略的有效性。结果表明,该融合控制可自适应调节机组的跟网/构网行为与备用容量,在宽短路比范围内实现有功功率支撑及稳定性与经济性的协调优化。
随着风电等新能源的大规模接入,电力系统强度与惯量复杂多变,为跟/构网单一控制带来挑战.针对此问题,该文提出一种适应短路比与惯量变化的直驱风电机组跟-构网融合控制策略并研究其功率支撑特性.首先,基于同步融合框架,设计机侧-网侧协同的风电控制策略,提出以短路比、惯量比为判据的融合系数表达式;其次,建立融合控制的有功-频率、无功-电压动态响应模型,分析其参数影响及支撑特性;最后,利用电磁暂态仿真验证控制策略有效性.结果表明,融合控制风电可根据电网短路比、惯量自适应调整跟-构网特性和备用容量,在复杂工况下实现宽短路比运行、有功支撑及稳定-经济性平衡.
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SunView 深度解读
该研究的跟-构网融合控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其自适应控制方法可直接应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统,提升在弱电网条件下的并网适应性。融合控制框架也可优化SG系列光伏逆变器的GFM功能,实现更灵活的跟网/构网模式切换。特别是短路比自适应技术,有助于提升阳光储能产品在高渗透率新能源场景下的电网支撑能力。建议将该技术集成到iSolarCloud平台,实现基于云端的智能控制策略配置,进一步提升产品竞争力。