锁相同步型风机–同步机互联电力系统转子转速尺度暂态同步稳定性分析

摘要：

为实现"碳达峰、碳中和",我国将构建以新能源为主体的新型电力系统,风机将逐步替代同步机成为未来电力系统中的主力电源.迥异于由转子运动方程决定的同步发电机,风机暂态特性由其控制策略决定.这使得系统的同步过程由"物理主导同步"逐渐演变为"控制主导同步",导致电力系统暂态同步机制和稳定问题更为复杂.目前研究多采用数值仿真手段分析风机对同步机相对功角暂态稳定性的影响,对风机与同步机的暂态同步过程以及可能出现的暂态稳定问题认识尚不清晰.文中梳理以风电为主体的电力系统与传统电力系统暂态同步稳定问题的异同,并深入研究基于锁相同步的风电与同步机互联系统的同步过程.接着,以内电势为视角,分析不同控制方式下风机与同步机的转子转速尺度(秒级,与同步机机电尺度对应)暂态同步稳定性及失稳机理.结果表明,风机锁相同步机制会带来额外相位约束,并引发相位慢–快尺度单调失稳新现象;风机坐标变换会导致幅值/相位在装备内部产生耦合,并成为系统幅值–相位联合暂态失稳的新诱因.

关键词：风机;暂态同步稳定;内电势;锁相同步;失稳机理;新型电力系统

所属期刊栏目：41

分类号：TM912

资助基金：中国南方电网有限责任公司科技项目;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2021-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：6900-6915,中插6