弱电网下双馈风电机组混合功率同步控制策略及稳定性分析

随着高比例新能源规模的不断扩大,新能源发电单元并网点的“弱”特性已初步呈现。弱电网下双馈风电机组中锁相环与电网阻抗耦合交互而引发的并网稳定性问题也日益凸显。为提升弱电网下双馈风电机组的并网稳定性,论文提出一种机–网侧变流器混合功率同步的双馈机组控制策略。混合功率同步运行中无需锁相环实现同步,其中,机侧变流器利用电机定子输出功率实现定子功率同步;网侧变流器利用直流电容上的功率偏差实现直流功率同步。针对所提控制策略,建立双馈发电系统的全维状态空间模型,分析电网阻抗及控制参数对系统稳定性的影响。进一步对比表明,混合功率同步控制比机侧功率同步–网侧锁相同步控制策略在弱电网下更具有稳定性优势。最后通过硬件在环实验平台验证所提控制策略及稳定性分析的正确性。