【精彩论文】基于加窗FFT的风电场自适应振荡抑制策略

观点凝练

摘要：大规模风电送出系统会出现振荡现象，现有抑制策略在振荡频率变化时难以快速、有效地抑制振荡。针对该问题，以直驱风场送出系统为研究对象，提出一种基于加窗快速傅立叶变换(FFT)和附加准比例谐振控制器相结合的振荡自适应抑制方法。首先，基于谐波线性化方法建立直驱风机(permanent magnet synchronous generator, PMSG)阻抗模型，分析PMSG发生振荡的机理以及采用附加准比例谐振控制器抑制振荡的有效性；然后，设计一种基于加窗FFT的振荡频率快速检测和提取方法，并给出相关参数的设计原则。最后，通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真对比基于加窗FFT和传统FFT的控制器对振荡的抑制效果。结果表明：基于加窗FFT的控制器对振荡的抑制速度和效果具有显著优势，验证了所提振荡抑制策略的有效性。
结论：本文采用谐波线性化阻抗分析法对直驱风电场接入交流电网系统进行阻抗建模分析，并提出了基于加窗FFT的自适应振荡抑制策略对该系统产生的高频振荡进行抑制，得出结论如下。

（1） 高频振荡频率随风电场并网台数增加而减小，而单台PMSG的有功功率、无功功率变化对高频振荡频率几乎无影响。

（2） 加窗FFT可以在检测时间很短的情况下实现对振荡频率较高精度地检测，同时，通过本文设计的振荡频率提取算法，可以快速有效地获取振荡频率。

（3） 本文提出的频率自适应振荡抑制策略可以快速抑制振荡，并且系统具有良好的动态性能。相较于基于传统FFT频率检测的振荡抑制策略，该策略在振荡频率变化的场景下显著提高了振荡抑制的速度和效果。

引文信息

苗硕, 李奇南, 查鲲鹏, 等. 基于加窗FFT的风电场自适应振荡抑制策略[J]. 中国电力, 2022, 55(10): 112-123.MIAO Shuo, LI Qinan, ZHA Kunpeng, et al. Adaptive oscillation suppression strategy for wind farms based on windowed FFT[J]. Electric Power, 2022, 55(10): 112-123.

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编辑：于静茹

校对：王文诗

审核：方彤

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