基于拓展等效开环过程的多DFIG风电场振荡模态交互路径分析

随着风电规模扩大，风电场内部振荡风险加剧。现有建模方法常将风电场等效为单机系统，忽略机组间动态交互引发的振荡问题，且难以揭示其作用机制。本文提出拓展等效开环传递过程（EEOP），建立多双馈感应发电机（DFIG）风电场频域传递函数矩阵反馈模型，结合DFIG两输入两输出特性重构传递函数矩阵，推导等效开环传递函数，解析多DFIG间振荡模态的交互路径与耦合关系。基于2-范数与广义奈奎斯特理论，构建交互路径增益及其对系统振荡影响的量化评估指标。仿真验证了风速与控制参数对交互作用的影响，证实所提方法的有效性。

随着风电规模扩大,风电场内部振荡风险加剧.现有振荡建模常把风电场等值为单台机组,忽略由风电机组间动态交互引发的振荡问题;现有振荡研究方法难以解释风电机组间交互作用过程.该文提出拓展等效开环传递过程(extended effective open-loop process,EEOP),以分析多双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场振荡模态的交互路径.首先,建立频域下多DFIG风电场传递函数矩阵反馈连接模型.基于DFIG两输入两输出特性重新划分传递函数矩阵,拓展EOP理论.推导多DFIG风电场等效开环传递函数,得到多DFIG间交互作用的解析表达以绘制交互路径,揭示多DFIG间的振荡传递过程和耦合关系.然后,基于 2-范数和广义奈奎斯特理论,提出量化交互路径增益及其对风电场振荡特性影响的评估指标.最后,仿真分析风速、控制参数对交互作用的影响,验证交互路径和评估指标的正确性和有效性.