风电场汇流站SVG并联系统谐波环流机理及其负面影响分析

陈继开,成毅平,李国庆,王振浩

(东北电力大学 电气工程学院,吉林 吉林 132012)

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近年来，随着光伏、风电等分布式发电系统在电网中的渗透率不断增加，单个变流器的容量已经很难满足并网规模的需求，而采用多个变流器并网的方案能有效地解决单机容量有限的问题，但由此也加大了变流器之间发生谐波交互的风险[1-2]。

目前，谐波交互问题已经引起国内外专家们的关注，文献[3]对风电场变流器与直流高压输电系统之间发生的谐振现象进行分析，发现风机逆变器与直流换流站之间存在交互作用和潜在谐振点，提出一种主动阻尼控制方法并应用于抑制风机变流器谐振，实验结果证明了所提方法的有效性。文献[4]以某500 kV变电站并联变流器跳闸故障为例，分析多台变流器并列运行发生非特征次谐波环流的过程，研究环流与变流器并联拓扑结构之间的关系，并利用高通滤波器有效地抑制非特征次谐波环流。文献[5]对多模块有源电力滤波器(APF)并联系统高频谐波环流进行研究，通过构建系统高频谐波环流数学模型，详细分析环流的形成机理和模块输出滤波器对环流的影响，提出一种多模块APF协调控制方法，以抑制系统高频谐波环流。以上文献主要集中于研究并联系统环流产生机理和谐振现象，从线性化的角度出发基于单相等效电路和线性控制理论对并联系统进行分析。其特点是物理概念清晰、模型比较简洁，但缺点是当变流器进行大规模并网后，系统中大量引入电力电子器件，会使得整个系统的非线性更加明显，所以当系统处于某些特殊运行模态时，上述分析方法不再适用。……