双馈风电场并网引起火电机组多模态次同步谐振机理分析

双馈风电场接入含串补输电线路系统可能引发火电机组多模态次同步谐振（SSR）。本文提出一种适用于含双馈风电系统的分散消元式复转矩系数法，通过模块化建模分析系统阻尼特性，揭示多模态SSR产生机理。研究表明，串补度是SSR主导因素，不同串补度可激发不同SSR模态；双馈风机并网可能通过次同步控制互作用（SSCI）加剧弱阻尼模态，诱发新失稳模态，导致多模态SSR。适当降低串补度、优化线路电阻及增加风电渗透率有助于提升系统稳定性。时域仿真与实际算例验证了理论分析的正确性。

双馈风电场接入含串补输电线路系统时,会对火电机组次同步谐振(SSR)产生影响,但其次同步控制互作用(SSCI)对火电机组SSR的影响尚未明确.该文针对风火打捆经串补外送系统,对各元件进行"模块化"建模,通过将火电机组复频域模型推广至双馈风机(DFIG),提出一种适用于含双馈风电场系统的分散消元式复转矩系数法.利用该方法从阻尼特性角度阐释系统引起多模态SSR机理,并分析主导振荡因素对SSR的影响.结果表明,串补是引发SSR的主导因素,不同串补度可能会引发不同模态的 SSR,同时 DFIG并网可能引入 SSCI助增某个弱阻尼模态 SSR分量,引发新的 SSR模态失稳,当两者作用于不同模态时,将可能导致系统出现多模态 SSR;在一定串补度范围内,降低串补度有利于 SSR 稳定性;串补输电线路电阻对不同模态阻尼产生的影响不同,合理的电阻值有利于降低 SSR 风险;随着双馈风电场容量的增加,火电机组阻尼增大,SSR稳定性提高;基于PSCAD/EMTDC的时域仿真和实际系统算例验证了所提理论分析的正确性.