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HVDC并网海上风电场次同步振荡与中频振荡的交互分析及阻尼控制
Interaction Analysis and Damping Control of Sub-Synchronous Oscillation and Medium-Frequency Oscillation in HVDC-Connected Offshore Wind Farm
Zhihao Zhang · Peng Kou · Mingyang Mei · Runze Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
随着海上风能的快速发展，高压直流输电系统与基于永磁同步发电机的风能转换系统广泛应用，导致海上风电场可能出现显著的电磁振荡。现有研究多聚焦于单一振荡特性，忽视了不同振荡模式间的潜在交互。本文首次揭示了电网侧变流器可引发次同步振荡与中频振荡之间的相互作用，并产生新的二次振荡。通过模态分析与奈奎斯特稳定判据验证了主振荡与交互诱导的次生振荡共存。此外，提出了适用于运行与规划阶段的两种实用阻尼控制方法，通过附加阻尼控制器或优化变流器参数即可有效抑制多模态振荡，无需新增硬件设备。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能系统和海上风电变流器产品线具有重要参考价值。研究揭示的次同步振荡与中频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流器的控制系统优化。特别是文中提出的阻尼控制方法，可集成到阳光电源现有的GFM/GFL控制策略中，提升产品在复杂电网环境下的稳定性。这对完善Pow...
基于电网强度的电压-频率协同支撑方法
Frequency-Voltage Synergy Support Method Based on Grid Strength for VSC-MTDC Integrated Distributed Offshore Wind Farms
Xubin Liu · Nanxing Huang · Yuan Liu · Liang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
随着装机容量不断增加，新兴的海上风电场（OWFs）对陆上电网的频率和电压稳定性的影响日益增大。考虑分布式海上风电场的支撑能力和陆上并网节点的抗干扰能力，使海上风电场参与频率和电压调节是一项挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种适用于基于电压源换流器的多端直流（VSC - MTDC）集成分布式海上风电场的频率 - 电压协同支撑（FVSS）策略，该策略包含四个部分：1）为风力发电机组（WTs）开发了一种采用主从一致性算法的分布式协调策略，以公平地提供支撑功率；2）建立了一种有功/无功功率量化策略，该策...
解读: 该频率-电压协同支撑方法对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的弱电网适应性优化，通过自适应调节有功无功控制策略，提升产品在弱电网条件下的并网性能。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术相结合，可进一步增强储能变流器的电网支撑能力。建议在Pow...
多自由度协同控制方法用于严重陆上扰动下集成VSC-HVDC的海上风电场
Multi-Degree-of-Freedom Synergistic Control Method for VSC-HVDC Integrated Offshore Wind Farm Under Severe Onshore Disturbance
Jinxin Ouyang · Jiyu Chen · Baixiang Huangfu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
摘要：严重的陆上扰动，如陆上电网故障时主保护的拒动，会导致基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）接入的海上风电场在长时间内出现大规模的功率不平衡。现有方法是针对常规交流故障设计的，无法处理由严重陆上扰动引起的直流电压安全与集电母线电压限制之间的矛盾，从而导致集成系统停运或过多风力发电机组脱网。本文提出了一种基于海上接入风力发电机组数量调节和海上换流站交流母线电压降低的多自由度协同控制理论，并建立了集成系统的多自由度可控范围（MCR）。发现了MCR的衰减特性，提出了避免直流过电压和...
解读: 该多自由度协同控制方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别适用于ST系列储能变流器的功率调节与电压稳定控制，可提升PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的故障穿越能力。该技术的协同控制思路可优化阳光电源构网型储能变流器的GFM控制策略，提高系统暂态稳定性。建议将其应用于海上风电场...