华北电力大学马静：新能源电力系统宽频振荡分析与控制技术研究-北极星电力新闻网

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新能源接入造成电力系统安全性逐渐减弱，因为风电、光伏、储能、电力电子设备大规模接入，包括电网异步互联以及大量的直流系统，电力系统动态特性越来越复杂。

——华北电力大学电气与电子工程学院教授马静

2023年4月13日，2023年新型电力系统产学研融合发展大会在华北电力大学顺利召开。会议邀请多位专家、学者对中国新能源形势、市场分析解读，促进新技术、新成果和新产品在新型电力系统领域的转化应用。

会上，华北电力大学电气与电子工程学院教授马静带来题为《新能源电力系统宽频振荡分析与控制技术研究》的主题分享。北极星电力网整理如下：

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马静表示，新能源接入造成电力系统安全性逐渐减弱，因为风电、光伏、储能、电力电子设备大规模接入，包括电网异步互联以及大量的直流系统，电力系统动态特性越来越复杂。

新型电力系统的特征主要就是电力电子化，电力电子化大规模接入，造成新能源包括风电、光伏多时间尺度特征越来越明显。电力系统受扰以后，负荷的波动、电网扰动、电力电子设备、弱电网、柔直系统会产生多形态交互，这种交互会产生几赫兹、到几百赫兹、上千赫兹宽频振荡的问题，这因为电力电子设备本身的特性造成的。

对于典型的风电机组来说，它的变流器呈现弱阻力特性，尤其是锁相环的引入会造成系统的电压频率波动同时也会增强风机和电网之间的暂态耦合，这种暂态耦合会削弱风电和电网之间的振荡模式的阻尼水平。振荡会造成有功无功大量的摆动，造成系统功率传输不稳，也会对系统稳定造成严重的影响。

马静称，现有的研究主要是考虑机组整体和电网耦合的谐振作用，比如一些新的研究振荡的厂家，包括很知名的企业，他们所做的振荡的稳定分析装置，包括振荡溯源装置，只能是追踪到一个场群，很难追踪到一个场站，甚至是一个机组，这也是一个“卡脖子”技术。马静表示，其实振荡也是能发现的，但是振荡源头是不是能很快追踪或者精细化追踪振荡的源头，这里面是有很大的文章可以做的。

另外，现在的阻尼控制技术主要是针对某一个谐振点进行分析设计的，目前这种振荡是一种动态的方式去展开的，如果按照固定模式进行阻尼控制器设计的话，很难去进行在线的控制技术的产生。

在振荡抑制情况下研究宽频振荡，目的就是为了想要在全频段都有振荡的情况下能够迅速捕捉振荡点、频率点，同时我们给以相关的很有针对性的控制技术来抑制振荡的发展。同时要采用一个控制措施，势必会跟风机产生作用，控制措施会不会影响其他机频的功能，比如说低电压穿越、高电压穿越，比如一次调频或者动态能量支撑，能不能支撑住也很重要。

马静在会上表示，现有的分析、控制都是聚合模型，把风电场甚至整个风电区域聚合成一个单机，作为风电系统的等效，这种方式近似性非常明显，所以很难去捕捉相关的振荡频率增量，很难产生很好的控制措施，这因为我们很少去考虑风场之间的相互作用，或者很少去考虑风机之间的相互作用。

另外，马静还介绍了风电机组的主动阻尼控制技术。对于风机、光伏组件来说，一方面可以调整它内部控制结构和参数，这个是作为离线考虑的。虽然风机里面控制结构千差万别，但是核心的结构不变，我们要提取它核心的结构来进行相应的变化，这种变化一定不能对高低电压穿越或者是一次调频等特性产生影响，所以我们在不影响它的特性基础上进行主动阻尼控制。

最后马静提到，主动阻尼控制技术特点就是能够自适应不同的场景，实现主动阻尼控制，相当于增加环节或者改变支路。

（北极星电力网根据速记整理，未经嘉宾审核，转载请注明来源）

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