← 返回
风电变流技术 ★ 5.0

基于数据驱动振荡模式预测的风电并网系统谐振抑制方法

Data-Driven Oscillation Mode Prediction Based Resonance Mitigation Scheme for Wind Turbine Generators Connected Power System

作者 Lujie Yu · Jiong Ding · Jiebei Zhu · Heyu Luo · Li Guo · Qian Xiao
期刊 IEEE Transactions on Industry Applications
出版日期 2025年5月
技术分类 风电变流技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 数据驱动振荡模式预测 风力发电机 模态共振 小信号稳定性 控制参数优化
语言:

中文摘要

本文提出了一种数据驱动的振荡模式预测(DOMP)模型,旨在减轻风力发电机(WTG)接入电力系统中的潜在模态谐振问题,而无需建立复杂的状态空间分析模型。该方法首先对历史运行场景下的系统振荡模式进行识别和聚类,以提供高质量的训练数据。然后,采用深度极限学习机算法对DOMP模型进行训练,将场景信息作为输入,已识别的振荡模式作为输出。基于DOMP预测的振荡模式,对WTG控制参数进行优化,以防止潜在的模态谐振,并提高系统在未来不确定场景下的小信号稳定性。通过对改进的IEEE 39节点和IEEE 118节点模型进行仿真,验证了所提出的DOMP方案的有效性和可扩展性。结果表明,该方案能够基于运行场景信息准确预测系统振荡模式,并有效防止潜在的模态谐振。

English Abstract

This paper proposes a data-driven oscillation mode prediction (DOMP) model, aimed at mitigating potential modal resonances in wind turbine generators (WTGs) connected power systems, without the need for establishing complex state-space analytical models. The proposed approach firstly involves the identification and clustering of system oscillation modes under historical operating scenarios, providing high-quality training data. It then employs a deep extreme learning machine algorithm to train the DOMP model, with scenario information as inputs and identified oscillation modes as outputs. Based on the DOMP predicted oscillation modes, WTG control parameters are optimized to prevent potential modal resonances and improve system small-signal stability under uncertain future scenarios. The effectiveness and scalability of the proposed DOMP scheme is validated through simulation results using the modified IEEE 39-bus and IEEE 118-bus model. The results demonstrate the scheme’s ability to accurately predict system oscillation modes based on operating scenario information and effectively prevent potential modal resonances.
S

SunView 深度解读

该数据驱动振荡预测技术对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的并网控制,提升大规模储能电站的谐振抑制能力;也可集成到SG系列逆变器的GFM/GFL控制中,增强新能源并网系统稳定性。该方法无需精确建模,通过机器学习实现在线预测和自适应控制,契合阳光电源在智能化方向的技术布局。建议将其纳入iSolarCloud平台的预测性维护功能,实现储能、光伏等多场景的谐振风险预警。这对提升阳光电源产品在大规模新能源接入场景下的竞争力具有积极意义。