如何更快更高效地在线识别双馈风电场的次同步振荡源?华北电力大学研究者提出新思路为保证“碳达峰、碳中和”能源发展目标的持续推进,构建以新能源为主体的电力系统刻不容缓,随着高比例新能源大量接入电力系统,引发的新能源机组并网次同步振荡问题亟待解决。
次同步振荡问题一直是威胁电力系统安全稳定运行的动态稳定问题,近年来国内外多次发生风电并网引发的严重次同步振荡事件。
从2009年美国得克萨斯州双馈风场发生次同步振荡到2011年我国冀北沽源地区的双馈风场低风速下频繁发生的次同步振荡事件,都对电力系统安全稳定造成了严重的影响。
为满足次同步振荡在线告警需求,需要分析宽频测量数据并快速提取振荡分量,快速检测到次同步振荡并精准切除振荡源已是迫切需要解决的关键技术。
华北电力大学电气与电子工程学院的徐衍会、成蕴丹、刘慧、高镱滈,在2023年第11期《电工技术学报》上撰文,提出一种利用宽频测量系统的电压电流计算瞬时功率,进而实现次同步振荡频率提取及振荡源识别的方法。
他们推导了对称和不对称三相电路中含有次同步频率电源时的瞬时功率表达式,揭示了瞬时功率主要为恒定功率分量和次同步频率的交变功率量;在此基础上,提出基于整周期瞬时功率差的次同步振荡频率提取方法,该方法通过设置不同频率下对应的采样周期,整周期瞬时功率差绝对平均值最小时对应的频率即为次同步振荡频率,相比于快速傅里叶变换的计算速度大幅提升,避免了栅栏效应和频谱泄露问题;并提出了利用半周期瞬时功率差的次同步振荡源识别方法,可以对多风电场集中并网系统进行次同步振荡源定位,进而为精准切机提供支撑。
时域仿真结果表明,该方法相较于传统参数辨识方法计算速度快、计算量更小、精度更高。
同时瞬时功率相比于传统能量方法将更适应于实际电力系统振荡源识别,为实际工程中双馈风电场次同步振荡源在线识别提供了一种解决思路。
本工作成果发表在2023年第11期《电工技术学报》,论文标题为“基于瞬时功率的次同步振荡频率提取及振荡源识别方法”。
本课题得到国家重点研发计划资助项目的支持。