基于阻抗辨识的沽源地区风电并网系统次同步振荡控制策略

薛 峰，吴家龙，崔晓丹，冯佳期，许剑冰，徐海波

（1.南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省 南京市 211106；2.智能电网保护和运行控制国家重点实验室，江苏省 南京市 211106）

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中国河北沽源电网是一个典型的大规模风电集群经串补送出系统，风电装机占比达80%以上，区域内无同步机组。近年来，该地区电网发生了多起次同步振荡事件，严重威胁电网的安全稳定运行和新能源消纳［1］：2010 年10 月首次出现谐振，2012 年12 月 出 现4 次 振 荡，2013 年6 月 出 现1 次 振 荡，2016年4 月、6 月、7 月共计出现4 次振荡，振荡频率为4～8 Hz［2］。风机附加阻尼控制［3］、站内加装柔性交流输电系统（FACTS）设备［4］、电网网架“三站四线”切改［5］等措施一定程度上减少了次同步振荡的频次。随着该地区新能源装机规模增大，次同步振荡风险依旧存在，目前现场一般采取退出送出线路串补的方式抑制振荡［5-6］。这不但缺乏量化分析的依据，而且因削弱电网强度存在产生次生安全稳定问题的风险。总之，多年来该地区存在的次同步振荡问题一直未能有效解决。

为防止次同步振荡演化扩大影响电网安全运行，当前各相关地区部署了宽频振荡控制系统（或宽频振荡监测系统）［5，7-9］：基于安全稳定控制装置识别振荡，并通过切除相关风场馈线来实现振荡抑制。然而其控制策略缺少成熟的机理依据，适应性不足往往导致控制措施粗放。文献［10］介绍了目前工程上常用的基于振荡分量幅值整定的控制策略，认为振荡相对幅值越大，切除相应馈线对振荡抑制越有效，但大量仿真表明，采用该方法切除风场馈线后可能加剧振荡。……