雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)中UPFC阻尼控制策略研究
李旭1，劉海濤1，秦高烽1，張鵬1，肖強(qiáng)2
（1 南京工程學(xué)院 電力工程學(xué)院，江蘇 南京 211167；2 國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇 鹽城 224002）
摘 要：具有電壓支撐、功率調(diào)節(jié)功能的統(tǒng)一潮流控制器（UPFC） 在雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用?；诤蠻PFC 的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析了UPFC對(duì)系統(tǒng)阻尼特性的作用，指出UPFC串并聯(lián)側(cè)注入電壓電流和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏差正相關(guān)能夠提高系統(tǒng)阻尼系數(shù)，在此基礎(chǔ)提出了一種附加轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)的阻尼控制方法。該策略可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)電壓和功率嚴(yán)格跟蹤參考值，系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)可以維持電壓和功率在允許范圍內(nèi)波動(dòng)，同時(shí)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)系統(tǒng)抑制振蕩的能力?；贒IgSILENT仿真平臺(tái)搭建標(biāo)準(zhǔn)三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作為等效測(cè)試模型，驗(yàn)證了改進(jìn)的UPFC控制方法的有效性。
關(guān)鍵詞：統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）；穩(wěn)定性；雙饋風(fēng)電場(chǎng)；阻尼控制
中圖分類號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2018)11-0010-06
Unified Power Flow Controller Damping Control Strategy Research on Doubly Fed Wind Farm Grid-Connected System
LI Xu1, LIU Hai-tao1, QIN Gao-feng1, ZHANG Peng1, XIAO Qiang2
（1 School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 21116 7, China;
2 State Grid Yancheng Power Supply Company, Yancheng 224002, China）
Abstract: The unified power flow controller (UPFC) with the functions of voltage support and power regulation plays an important role in the doubly fed wind farm grid-connected system. Based on a single-machine infinite bus system mathematical model with UPFC, this paper analyzed the effect of UPFC on the damping characteristics of the system. It was pointed that if the injected voltage and current were positively related to speed deviation of generator, The UPFC could improve damping coefficient. On the basis of this, this paper proposed an additional speed deviation signal damping control strategy, which realized the bus voltage and power flow track reference value strictly at the time of stable electrical power system. When the disturbance occurred, the voltage and power fluctuations were kept within the allowable range, the system stability was improved and the ability of suppressing oscillation could be enhanced. Based on the DIgSILENT simulation platform, the standard three-machine nine-node system was set up as the equivalent test model, which verifies the effectiveness of the improved UPFC control method.
Key words: unified power flow controller; stability; doubly fed wind farm; damping control
參考文獻(xiàn)
[1] 李輝，陳宏文，楊超，等. 含雙饋風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)分析[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(28)：17-24.
[2] 楊黎輝，馬西奎. 雙饋風(fēng)電機(jī)組對(duì)電力系統(tǒng)低頻振蕩特性的影響[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31(10)：19-25.
[3] 劉斯偉，李庚銀，周明. 雙饋風(fēng)電機(jī)組對(duì)并網(wǎng)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響模式分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2016，40(2)：471-476.
[4] 羅煦之，易俊，張健，等. 結(jié)合DFIG功率特性研究風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)功角穩(wěn)定性的影響[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2015，39(12)：3401-3407.
[5] 鄭超， 葛星， 霍超， 等. 近振蕩中心規(guī)?；L(fēng)電對(duì)電網(wǎng)阻尼特性的影響[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2017，41(5)：1561-1568.
[6] MITRA A, CHATTERJEE D.A sensitivity based approach to assess the impacts of integration of variable speed wind farms on the transient stability of power system[J].Renewable Energy，2013，60(4)：662-671.
[7] 李輝， 陳宏文， 楊超， 等. 雙饋風(fēng)電場(chǎng)模糊附加阻尼控制策略[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(31)：51-57.
[8] 張琛，蔡旭，李征. 具有自主電網(wǎng)同步與弱網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力的雙饋風(fēng)電機(jī)組控制方法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2017，37(2)：476-485.
[9] 劉海濤，張銘路，張亮，等. 基于雙閉環(huán)電壓控制靜止同步補(bǔ)償器在雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)中參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行特性分析[J]. 電測(cè)與儀表，2015，52(17)：88-94.
[10] DARABIAN M, JALILVAND A.A power control strategy to improve power system stability in the presence of wind farms using FACTS devices and predictive control[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2017，85：50-66.
[11] 朱鑫要，金夢(mèng)，李建生，等. 統(tǒng)一潮流控制器附加阻尼抑制次同步諧振的理論與仿真[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，40(16)：44-48.
[12] 李婷，楊波. 基于雙層優(yōu)化結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一潮流控制器阻尼控制策略[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，47(1)：123-129.
[13] 祁萬(wàn)春，楊林，宋鵬程，等. 南京西環(huán)網(wǎng)UPFC示范工程系統(tǒng)級(jí)控制策略研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2016，40(1)：92-96.
[14] SHOJAEIAN S, SOLTANI J, MARKADEH G A.Damping of Low Frequency Oscillations of Multi-Machine Multi-UPFC Power Systems, Based on Adaptive Input-Output Feedback Linearization Control[J]. IEEE Transactions on Power Systems，2012，27(4)：1831-1840.
[15] ESLAMI M, SHAREEF H, TAHA M R, et al.Adaptive Particle Swarm Optimization for Simultaneous Design of UPFC Damping Controllers [J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2014，57(5)：116-128.
