新能源发电技术 课件 第八章-弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制.pptx

第八章弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院本章内容：弱电网下新能源并网系统的振荡失稳问题基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法弱电网下新能源并网振荡案例分析

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.1弱电网下新能源并网系统的振荡失稳问题?高比例新能源电力系统宽频振荡事故 高比例新能源电力系统面临着宽频范围内的振荡风险，频率范围覆盖几Hz至上千Hz，并且振荡频率受到新能源控制、系统工况的影响，呈现时变的特征。

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.1弱电网下新能源并网系统的振荡失稳问题?振荡失稳问题的分析方法将处于某一稳态工况的互联系统进行线性化，把互联系统的振荡问题转化为线性系统的小信号问题进行分析理论分析方法特征值分析法阻抗分析法复转矩系数分析法模型变量状态变量端口电压/电流电磁转矩及相关变量模型线性状态空间方程线性化传递函数或矩阵线性化电磁转矩传递函数模型获取数学建模数学建模或离线/在线测量数学建模稳定性判据状态矩阵的特征值分布阻抗比环路增益的特征值轨迹或等价形式电磁转矩对次同步谐振的阻尼性质应用优势具备成熟的模态分析手段，包括参与因子分析、特征值灵敏度分析等可通过在线/离线方法测量阻抗，适用于包含复杂未知因素的实际系统稳定性分析类似于传统电力系统轴系振荡分析方法，正负阻尼概念有助于振荡特性的分析

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.1弱电网下新能源并网系统的振荡失稳问题?振荡失稳问题的分析方法将处于某一稳态工况的互联系统进行线性化，把互联系统的振荡问题转化为线性系统的小信号问题进行分析理论分析方法幅相动力学分析法开环模式分析法模型变量有功/无功功率、内电势幅值/相位各子系统的状态变量模型线性化幅相运动方程各子系统线性状态空间方程模型获取数学建模数学建模稳定性判据系统闭环特征多项式的特征值轨迹各子系统状态矩阵的特征值是否相近应用优势具备明确的物理特征，能够契合传统交流系统概念，有助于理解系统的本质特征只需开环子系统的振荡模式即可判断闭环系统稳定性，可准确反映振荡模式的阻尼

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.2基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法?阻抗分析方法的基本原理 将新能源-电网互联系统划分为源/荷两个子系统，然后利用戴维南/诺顿原理将各子系统进行等效简化。新能源子系统：理想电流源与等效阻抗的并联远端电网：电压源远端电网到并网点之间的阻抗：内阻

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.2基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法?阻抗分析方法的基本原理 新能源并网系统的小信号稳定性等价于公共耦合点(pointofcommoncoupling,PCC)处新能源子系统输出电流和电压分量的稳定性。式中Iout为PCC处新能源子系统输出电流分量，Vout为PCC处新能源子系统输出电压分量。

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.2基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法?阻抗分析方法的基本原理 实际场合中，可以认为新能源子系统和电网自身都是稳定的，输出电流Iout和PCC点电压Vout的稳定性均取决于：新能源并网系统的稳定性取决于上式的稳定性：通过电网、新能源的阻抗比环路增益的特征值轨迹是否满足奈奎斯特稳定性判据判断互联系统是否存在振荡问题。

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.2基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法?阻抗建模技术 在针对三相交流装置进行阻抗建模时，不同坐标系下的阻抗建模方法本质上都是描述线性化后的三相交流系统中电压、电流信号之间的小信号关系。常用阻抗模型线性化方法适用范围dq域阻抗以旋转坐标系下的直流分量为稳态工作点进行线性化仅对三相对称系统适用相序域阻抗将周期性时变信号转换至频域进行线性化不仅适用于三相平衡系统，也适用于不平衡或内部谐波含量复杂的系统

弱电网下新能源并网系统的稳定性分析与振荡抑制?浙江大学电气工程学院8.2基于阻抗的新能源并网稳定性分析方法?阻抗测量技术 扫频测试是一种用于测量系统在一定频率范围内频率响应的常用测量方法。当输入输出变量选定为电压、电流时，扫频测试可用于测量系统的阻抗特性。在测量过程中，扰动信号叠加至测量回路、以及电压电流信号采样等步骤均需要在静止坐标系下进行：测量dq域阻抗：需要额外的坐标变换过程测量相序域阻抗：无需坐标变换即可实现扰动信号叠加以及电压电流信号的采样、处理与计算

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