2023年7月电工技术学报Vol.38No.14第38卷第14期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221462构网型全功率风电机组网侧变流器耦合分析及抑制策略谢震杨曙昕代鹏程杨淑英张兴（合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009）摘要随着风力发电的高比例接入电网，全功率风电机组的稳定运行能力面临着挑战。传统的网侧变流器采用锁相环（PLL）同步策略，构网型全功率风电机组的网侧变流器则基于功率同步策略，利用直流电压的动态特性实现直流电压同步的构网型控制。由于构网型控制存在功率耦合问题，无功通过耦合通道影响有功功率，进一步引起网侧直流电压的动态波动。该文针对网侧变流器构网型控制所存在的耦合问题，建立了直流电压-无功功率耦合模型，利用相对增益理论方法详细分析了系统参数对耦合效应的影响，并采用一种基于无功前馈的直流电压补偿方法，在实验中利用该方法可将由无功变化引起的直流电压动态超调降低81.8%。通过实验验证了理论分析的正确性及所提方法的有效性。关键词：全功率风电机组网侧变流器直流电压耦合效应中图分类号：TM4640引言随着可再生能源的发展，风力发电也得到快速发展[1]。全功率风力发电机组由于其高可靠性，得到了广泛的应用，在风力发电高比例接入电网的背景下，全功率风电变流器的稳定运行能力日渐面临挑战[2]。全功率风电变流器由背靠背变流器组成，其中网侧变流器作为风力发电单元与电网的接口，其稳定运行能力对系统的稳定性起到关键作用[3-4]。传统的全功率网侧变流器采用锁相环（Phase-LockedLoop,PLL）同步控制方法，由于PLL和电流闭环相互耦合，PLL带宽过大会通过电流闭环使得系统稳定性降低[5]。针对PLL对并网系统的不利影响，国内外研究学者通过对同步发电机特性的模拟，提出基于功率同步的构网型控制，通过有功功率控制角度实现同步，代替了传统的PLL同步方案[6-8]。文献[9]对功率同步控制（PowerSynchronizationControl,PSC）的功率环和直流电压环建模与设计，表明PSC有很好的电压支撑能力。文献[10]对比了构网型控制和PLL控制的并网变流器，分析表明在高渗透率新能源发电背景下，基于PLL控制的并网变流器容易失稳，而采用构网型控制的并网系统依旧可以稳定运行且无锁相环的约束。文献[11]提出了利用直流电压进行同步的构网型控制原理，由直流电容的固有特性实现变流器的控制。文献[12]分析了不同类型的直流电压控制方法对构网型并网系统稳定性的...
