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海上风电系统动态稳定性及源网振荡分析
Dynamic Stability and Source-Grid Oscillation Analysis of Offshore Wind Power Systems
| 作者 | 徐建源 · 白恩铭 · 钟建英 · 林莘 · 王超 |
| 期刊 | 高电压技术 |
| 出版日期 | 2025年6月 |
| 卷/期 | 第 51 卷 第 6 期 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 跟网型GFL 弱电网并网 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 海上风电 源网振荡 幅相建模 弱交流系统 阻尼特性 耦合机理 海底电缆 徐建源 白恩铭 钟建英 林莘 王超 高电压技术 High Voltage Engineering |
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海上风电机组网侧换流器多采用跟网型控制,其在弱交流系统中与电网在控制时间尺度上的交互易引发宽频域振荡。基于实际运行参数建立海上风电场统一幅相模型,结合模态分析法识别弱阻尼模态及参与因子,研究轴系扭振频段、交流海缆特性与锁相环带宽对系统阻尼特性的影响,并分析不同风电容量与运行功率下的源网动态稳定性差异。结果表明,弱交流系统是导致弱阻尼的主因,锁相环带宽选择对抑制振荡至关重要,定功率控制下系统阻尼较弱,弱电网下源网相互作用增强,研究可为系统安全稳定提供参考。
海上风电机组网侧换流器以跟网型为主,弱交流系统与海上风电在控制时间尺度上的交互易引发宽频域振荡.为了分析新型电力系统下源网动态稳定性及其振荡特性,以国内海上风电场实际运行参数为参考,建立海上风电场的统一幅相模型;运用模态分析法求解其弱阻尼模态及参与因子,探究弱交流系统下轴系扭振频段对海上风电阻尼特性的影响;分析交流海缆特性及锁相环带宽对源网动态稳定性的影响,求解不同海上风电场容量下源网阻尼特性差异,进而探究风场运行功率及控制方式对系统运行特性的影响.研究结果表明:弱交流系统是引起海上风电场弱阻尼的主要因素,而锁相环带宽的选择是改善振荡特性的关键,在定功率控制下系统呈现出的阻尼相对较弱,弱电网下源网相互作用关系增强.分析结果可为电网的安全稳定运行提供参考.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的GFL型变流器产品具有重要参考价值。研究发现的锁相环带宽选择对系统稳定性的影响,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制参数优化。特别是在弱电网条件下,通过合理配置锁相环参数和功率控制策略,可提升产品在海上风电、远海光伏等弱电网场景的并网稳定性。研究结论也为阳光电源开发新一代构网型(GFM)变流器提供了重要启发,有助于完善公司在新能源并网领域的技术布局。建议将相关成果应用于ST2000和SG350HX等大功率产品的控制系统优化。