含SVG的风电并网系统稳定性分析与优化
含SVG的风电并网系统稳定性分析与优化
摘要
随着风电渗透率不断提高，风电并网系统的稳定性问题日益突出。静止无功发生器（SVG）因其快速、连续的无功调节能力，成为改善风电并网点电压稳定性和系统暂态性能的关键设备。本文针对含SVG的风电并网系统，建立含双馈感应发电机（DFIG）风电场与SVG的动态数学模型，基于小信号分析法研究系统稳定性的影响因素，并提出一种基于粒子群优化（PSO）的SVG与风电变流器协调控制策略。在MATLAB/Simulink平台上搭建了详细仿真模型，通过时域仿真验证了所提控制策略在增强系统阻尼、抑制电压波动和提升故障穿越能力方面的有效性。本文研究成果可为高比例风电并网系统的无功补偿配置与控制参数优化提供理论依据。
关键词：风电并网；静止无功发生器；稳定性分析；协调控制；粒子群优化；MATLAB/Simulink
1. 引言
1.1 研究背景
风能作为一种清洁可再生能源，在全球能源结构转型中扮演着重要角色。然而，风电出力具有间歇性和波动性，且大型风电场通常远离负荷中心，经长距离输电线路接入电网。风电机组在并网过程中需要从电网吸收或发出无功功率，以维持并网点电压稳定。传统同步发电机具有天然的电压调节能力，而基于电力电子变流器的风电机组在电网扰动时难以提供足够的有功/无功支撑，给系统安全运行带来挑战。
1.2 无功补偿装置的作用
静止无功发生器（SVG）采用电压源型逆变器（VSC），通过调