静止同步补偿器与直驱永磁风机的次同步控制交互研究

从开环模式谐振角度分析风电场中静止同步补偿器(STATCOM)与多台直驱永磁风机(PMSG)之间的次同步控制交互(SSCI)作用,详细推导并网STATCOM的开环线性化分析模型,并建立含STATCOM与多台PMSG的全系统的闭环线性化互联模型。当STATCOM控制参数调节不恰当时,其与PMSG会发生开环模式谐振,诱发次同步控制交互。基于残差理论,提出一项模式谐振估测指标,能够有效评估STATCOM与PMSG因开环模式谐振引起的SSCI影响。算例分析表明:当发生模式谐振时,STATCOM与PMSG之间的无功控制交互影响要远强于直流电压控制交互,可能引发剧烈的次同步振荡失稳,非线性时域仿真结果证明了理论分析的正确性;PMSG输出功率与模式谐振诱发的SSCI作用成正比,电气设备间距、电网强度与SSCI成反比;STATCOM恒电压控制比恒无功控制对系统稳定的威胁更大。