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风力发电技术的发展使大规模风能资源得到了开发和利用，然而我国源-荷逆向分布制约风电的消纳，远距离输电是解决风电消纳问题的重要手段，固定串补能显著能提高线路的输送能力，增加系统的稳定裕度，在远距离输电中广泛应用并带来次同步振荡问题；但风电场规模庞大，单机容量小，建模复杂，是研究次同步振荡等风电并网动态问题的重要瓶颈，为此需要对双馈风电场进行等值建模，借助于等值技术，可有效地研究次同步振荡问题。因此，对双馈风电场等值建模及其并网系统的次同步振荡进行深入研究具有显著的现实意义，本文主要研究内容如下：
针对双馈风电场的等值建模问题，提出了基于等效功角及相似度同调的双馈风电场等值建模方法。从不同视角给出了双馈风机同调判据，有效地解决了聚类分群的复杂性和局限性问题；另外，基于双馈风机的外特性，提出功率聚合算法。从同调机群识别、同调母线聚合、同调机群参数聚合等方面系统地解决了大规模双馈风电场的等值建模问题。
为了研究双馈风电场并网系统的次同步振荡特性，基于双馈风电场等值建模方法建立了双馈风电场并网系统等值模型，推导了等值系统的小信号模型，采用特征值分析法深入分析了风速、串补度、变流器参数、锁相环参数及不同控制方式等因素对双馈风电场并网系统次同步振荡的影响。为了更准确地刻画控制参数对次同步振荡的影响程度，对控制参数进行归一化处理，类比串补度的概念，定义了参数增益度。
研究了转子侧变流器对双馈风电场并网系统次同步振荡的影响机理并提出了量化指标。首次证明了转子侧变流器对系统次同步振荡的影响可以用等效电阻及等效电容来表征，推导了次同步频率下整个系统的等值电阻、等值电抗表达式，解释了转子侧变流器内外环控制系数对次同步振荡的影响；基于归一化灵敏度原理定义了区间归一化灵敏度，通过等值电阻、等值电抗相对于内外环参数的归一化灵敏度及区间归一化灵敏度的求解，量化了内外环比例积分系数对次同步振荡影响程度的差异性。
初步探讨含双馈风电场的电力系统次同步振荡抑制措施。根据串补度对双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡的影响机理，提出了基于分组投切电容器的次同步振荡抑制措施；根据转子侧变流器内外环比例系数对系统次同步振荡的影响机理，提出了基于转子侧内外环比例弱化补偿策略的次同步振荡抑制措施，仿真验证了所提抑制措施的可行性。
上述研究成果对含双馈风电场的电力系统安全运行具有重要的意义。一方面，双馈风机等值建模方法为大规模风电对系统电磁现象机理分析提供了建模基础；另一方面，次同步振荡研究成果对于确保大规模风电并网系统的安全稳定具有理论价值和社会经济价值。
针对双馈风电场的等值建模问题，提出了基于等效功角及相似度同调的双馈风电场等值建模方法。从不同视角给出了双馈风机同调判据，有效地解决了聚类分群的复杂性和局限性问题；另外，基于双馈风机的外特性，提出功率聚合算法。从同调机群识别、同调母线聚合、同调机群参数聚合等方面系统地解决了大规模双馈风电场的等值建模问题。
为了研究双馈风电场并网系统的次同步振荡特性，基于双馈风电场等值建模方法建立了双馈风电场并网系统等值模型，推导了等值系统的小信号模型，采用特征值分析法深入分析了风速、串补度、变流器参数、锁相环参数及不同控制方式等因素对双馈风电场并网系统次同步振荡的影响。为了更准确地刻画控制参数对次同步振荡的影响程度，对控制参数进行归一化处理，类比串补度的概念，定义了参数增益度。
研究了转子侧变流器对双馈风电场并网系统次同步振荡的影响机理并提出了量化指标。首次证明了转子侧变流器对系统次同步振荡的影响可以用等效电阻及等效电容来表征，推导了次同步频率下整个系统的等值电阻、等值电抗表达式，解释了转子侧变流器内外环控制系数对次同步振荡的影响；基于归一化灵敏度原理定义了区间归一化灵敏度，通过等值电阻、等值电抗相对于内外环参数的归一化灵敏度及区间归一化灵敏度的求解，量化了内外环比例积分系数对次同步振荡影响程度的差异性。
初步探讨含双馈风电场的电力系统次同步振荡抑制措施。根据串补度对双馈风电场经串补并网系统的次同步振荡的影响机理，提出了基于分组投切电容器的次同步振荡抑制措施；根据转子侧变流器内外环比例系数对系统次同步振荡的影响机理，提出了基于转子侧内外环比例弱化补偿策略的次同步振荡抑制措施，仿真验证了所提抑制措施的可行性。
上述研究成果对含双馈风电场的电力系统安全运行具有重要的意义。一方面，双馈风机等值建模方法为大规模风电对系统电磁现象机理分析提供了建模基础；另一方面，次同步振荡研究成果对于确保大规模风电并网系统的安全稳定具有理论价值和社会经济价值。