计及虚拟惯量与下垂控制的风火耦合系统小扰动稳定分析

风火耦合系统在中国北方电网中很常见。为了建设一个电网友好的风电场，在风力发电的外环中引入了主动频率支持控制。然而，这种控制可能会影响耦合系统的稳定性。现有研究主要集中在主动频率支持控制对火电机组主导的机电振荡特性的影响，而对次同步振荡风电机组主导的机电振荡特性的影响研究较少。在此基础上，建立了考虑主动频率支持控制的风火耦合系统模型。分析了在不同的风电渗透率和不同的PLL下，主动频率支持控制对耦合系统中以火电机组为主的机电振荡模式和风电机组中以PLL为主的次同步振荡模式的影响，确定了耦合系统中以PLL为主的次同步振荡模式的主要影响因素。为了探讨有源频率支持控制对PLL主导的次同步振荡模式的不稳定性机理，推导了耦合系统中考虑有源频率支持控制时PLL的小扰动等效模型，并通过复转矩法分析了有源频率支持控制对PLL主导的次同步振荡模式的影响。通过时域仿真验证了有源频率支持控制参数对耦合系统稳定性的影响。