双馈风机转子转速时间尺度小扰动同步稳定机理与分析

Small-Signal Synchronization Stability Mechanism and Analysis of Doubly Fed Induction Generator at Rotor Speed Time Scale

许洪胜 · 占萌 · 付聪 · 张水平 等7人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

随着新能源渗透率提升，电力系统同步稳定机理发生改变。本文研究双馈风机在转子转速时间尺度下单机无穷大系统的小扰动同步稳定性。建立暂态模型并验证降阶合理性，通过分岔分析揭示弱电网下系统失稳现象。主导模态分析表明功率平衡环节为失稳主导因素，据此构建类Heffron-Phillips模型，揭示储能状态量与同步相位关系。复转矩分析显示锁相环影响较小，端电压环节引入负阻尼。最后分析关键参数影响，指导优化设计，并通过仿真与硬件在环实验验证理论分析。

解读: 该双馈风机小扰动同步稳定机理研究对阳光电源风储混合系统具有重要价值。研究揭示的功率平衡环节失稳机理和锁相环负阻尼特性，可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制优化，特别是在弱电网场景下提升系统稳定裕度。类Heffron-Phillips模型建模方法可借鉴用于PowerTitan储能系统的多时...