基于并网型逆变器（DFIG）的风电场短期内减少有功功率，以提高电力系统的初次摆动稳定性 刘媛、徐泰山

《Energies》：Short-Term Active Power Reduction in DFIG-Based Wind Farms for Improving First-Swing Stability in Power Systems Yuan Liu and Taishan Xu

　　

摘要

本文提出了一种针对双馈感应发电机（DFIG）风电场的短期有功功率限制（ST-APC）策略，旨在提高故障扰动下的首次摆动转子角稳定性。虽然风能是一种广泛使用的清洁可再生能源，但其大规模集成引发了人们对系统瞬态稳定性的担忧。通过分析DFIG的工作原理，本研究提倡使用短视距有功功率控制来减轻风电场对系统稳定性的不利影响。利用西部系统协调委员会（WSCC）的三机九节点测试系统，验证了该ST-APC策略在多种运行条件下的有效性。这一策略基于一个基本原则：故障发生后，需要减少风力涡轮机的输出以增加同步电机的动能，从而提高系统的首次摆动稳定性。研究设计了一种结合电压降、频率变化和计时器的闭环控制策略，并分析了控制激活时机、持续时间、调制深度等控制参数与首次摆动稳定性之间的相关性，为工程应用中的参数选择提供了参考。研究结果表明，所提出的策略具有实用性和适应性，适用于风能渗透率较高的电力系统。