电力系统变流器构网控制技术的现状与发展趋势

随着新能源和电力电子设备的渗透率增加,电力系统有着惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重。构网(grid-forming,GFM)控制技术可以提高变流器的电压、频率支撑能力,增强电力系统稳定性。对构网控制的现状与发展趋势进行了综述。首先,比较了构网控制技术与跟网型(grid-following,GFL)控制技术的差异,介绍了4类构网控制策略。然后,分析了构网控制技术在电力系统中的作用,介绍了具体的应用场景。最后,指出了该技术仍面临的挑战及可能的解决思路。

基于构网型SVG控制优化的双馈风场高频谐振抑制分析

含跟网型(grid-following,GFL)静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风场内集电电缆投入后可能出现高频振荡问题。针对这一问题,利用谐波线性化方法分别建立双馈风机(doubly-fed induction generator,DFIG)、构网型(grid-forming,GFM)SVG和跟网型SVG的序阻抗模型。基于所建风场联合序阻抗模型进行阻抗分析发现,由于跟网型SVG在高频段呈现容性特征,投入集电电缆后风场系统高频段阻抗呈现负阻尼特性,导致高频谐振发生风险增高。与无电流内环的构网型SVG相比,含电流内环的构网型SVG不但动态响应速度快,而且具有虚拟阻抗限流等功能,因此提出一种基于构网型双环SVG虚拟阻抗优化的风电场高频谐振抑制措施,通过虚拟阻抗优化实现对系统整体阻抗的重塑,进而抑制高频谐振的发生。最后,通过仿真验证了理论分析和所提高频谐振抑制方法的正确性。