柔性直流送出的海上风电场谐波谐振问题分析

摘要

当海上风电经柔性直流系统送出时,风电场内部存在众多响应速度快、频率范围广的电力电子设备,可能会引发谐波谐振问题,为此以国内某海上风电场为例,采用模态分析法对其不同运行工况下的谐波谐振问题进行了分析.首先建立其内部各元件的谐波阻抗模型,重点分析了鼠笼型异步风力发电机和模块化多电平换流器的谐波阻抗特性;其次,介绍了谐波谐振分析的主要研究方法,说明了模态分析法的基本原理;最后采用模态分析法进行分析.研究结果表明:在100～3000 Hz频率范围内,风电场内部可能存在多个谐振频率点,且这些谐振频率点主要与海缆参数相关,与风力发电机和换流器无关;同时,不同运行工况下由于电气回路的改变,海上风电场内部的谐振频率点有所变化,但这些变化比较明确,若原有谐振频率点的谐振回路不存在,则该谐振频率点消失.