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含双馈风电场的电力系统低频振荡模态分析

1.本文概述

根据您的要求，我可以为您供一个关于《含双馈风电场的电力

系统低频振荡模态分析》文章的“本文概述”段落的示例文本。这

是一个虚构的概述，旨在展示如何撰写此类文章的概述段落。

随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，双馈风也场

作为一种高效且成熟的风能利用方式，已广泛应用于电力系统。双馈

风电场的大规模接入也给电力系统的稳定性和安全性带来了新的挑

战，尤其是低频振荡问题。低频振荡是电力系统中一种常见的动态现

象，它可能由多种因素引起，如发电机组的非同步操作、负荷波动、

故障恢复过程等。

本研究旨在深入分析含双馈风电场的泡力系统低频振荡的模态

特性，探究其产生机理，并出有效的抑制措施。本文将介绍双馈风

电场的基本结构和工作原理，以及其对电力系统动态特性的影响。通

过建立数学模型和进行仿真分析，识别并验证电力系统中的低频振荡

模态。

进一步地，本文将探讨影响低频振荡的关键因素，并采用先进的

控制策略，如自适应控制、鲁棒控制等，以高系统的稳定性和抗干

扰能力。通过案例研究，验证所出方法的有效性，并讨论其在实际

电力系统中的应用前景。

本文的研究不仅有助于理解双馈风电场对电力系统稳定性的影

响，而且为电力系统的设计、运行和控制供了理论依据和技术支持,

对于促进可再生能源的高效利用和电力系统的安全稳定运行具有重

要意义。

2.双馈风电场的基本原理

双馈风力发电机(DFIG)是目前应用最广泛的风力发电机类型之

一。其基本工作原理是将风能转换为电能，同时通过电力电子装置实

现对发电机转速和功率输出的控制。在双馈风电场中，DFIG的转子

通过一个变流器与电网相连，而其定子直接接入电网。

当风速变化时，DFIG的转子速度也会相应变化。为了保持恒定

的功率输出和电网频率，DFIG的变流器会根据转子速度的变化调节

其输入的电磁转矩和功率因数。这种控制策略使得DFTG能够有效地

应对风速的波动，保持稳定的电力输出。

在电力系统低频振荡模态分析中，双馈风电场的动态行为对系统

的稳定性有着重要影响。由于DFIG的变流器控制策略，其在电网中

的运行特性与传统同步发电机存在显著差异。这种差异可能导致双馈

风电场与传统发电机组之间出现动态交互作用，而影响系统的低频

振荡特性。

对含双馈风电场的电力系统进行低频振荡模态分析时，需要深入

理解双馈风电场的基本原理及其在电网中的运行特性。这有助于准确

评估双馈风电场对系统稳定性的影响，并为系统的优化运行和稳定控

制提供理论依据。

3.电力系统低频振荡的基本理论

电力系统低频振荡是指在电力系统中出现的一种频率较低的振

荡现象，通常发生在2Hz到0Hz之间。这种振荡主要是由于系统中

的同步发电机与负载之间的相互动态作用所引起的。在含有双馈风电

场的电力系统中，低频振荡问题尤为突出，因为双馈风电场的动态行

为与传统同步发电机存在显著差异，这可能会对系统的稳定性产生重

大影响。

（1）振荡机理：低频振荡的产生主要是由于系统中存在的负阻

尼效应。当系统受到扰动时，同步发电机和负载之间的相互作用可能

导致能量在系统中来回传递，形成振荡。在双馈风电场接入的情况下,

风电场的动态行为可能会导致系统阻尼特性的改变，而影响低频振

荡的特性。

2（）振荡模式：电力系统低频振荡通常表现为多个振荡模式，

每个模式具有不同的振荡频率、阻尼比和参与因子。振荡模式的分析

对于理解系统的动态行为和稳定性