新能源同步机低电压穿越的功角特性研究

摘要

光伏驱动新能源同步机(Motor-Generator Pair,MGP)并网改变了其与电网的能量交互节点,大幅提升了高/低电压穿越能力,但是也重新引入了同步电机的功角稳定问题。该文从光伏经MGP并网的系统结构和控制策略出发,从理论上分析了MGP低穿过程中双机功角的变化机理,并在原有的直流电压反馈控制策略基础上引入了转速-电压双反馈环,用于控制低穿过程中光伏的有功输出。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,建立单机无穷大仿真系统,输电线路设置不同持续时间下的短路故障,对大扰动下MGP的功角变化机理进行验证,并与相同容量和惯量的火电机组进行对比,证明了双机励磁作用下MGP具有更强的暂态功角稳定性;最后通过仿真验证了改进控制策略对MGP的暂态功角稳定能力与低电压穿越能力的提升作用。