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第44卷第10期电力自动化设备Vol.44No.10
2024年10月ElectricPowerAutomationEquipmentOct.2024
考虑LVRT特性的新能源送端系统功角稳定与
电压稳定交互影响分析
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潘学萍，黄文婷，郭金鹏，刘瑛琳，郝婧，雍成立，梁伟
（1.河海大学电气与动力工程学院，江苏南京210098；
2.华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045；
3.江苏省电力有限公司淮安供电分公司，江苏淮安223003）
摘要：新能源机组的低电压穿越（LVRT）能力是高比例新能源电力系统维持电压稳定的重要保证，同时LVRT
期间新能源机组的功率特性将进一步影响同步发电机的功角稳定性。为分析高比例新能源送端系统功角稳
定与电压稳定的耦合机理，以风电为例，推导了LVRT期间风电机组的有功-无功耦合关系；以含风电的送端
系统为例，推导了故障前、故障期间以及故障后同步发电机的机械功率和电磁功率。分析了受扰后系统功角
与电压的失稳形态，揭示了含风电送端系统功角稳定和电压稳定的交互影响。基于PSASP平台，仿真分析了
风电初始出力水平以及LVRT参数对电力系统功角稳定和电压稳定演化的影响。
关键词：风电机组；低电压穿越；功角稳定；电压稳定；极限切除时间
中图分类号：TM712文献标志码：ADOI：10.16081/j.epae.202406001
0引言文献［8］分析了锁相环对同步发电机暂态功角稳定
性的影响，探讨了同步发电机功角稳定受锁相环制
以风电和光伏为代表的新能源机组运行特性与
［1‑2］约的条件。文献［9］综述了并网变流器在锁相型控
常规机组存在较大差别，高比例新能源接入电网
［3］制和组网型控制2种方式下的暂态同步失稳机理、
后将对电力系统的安全稳定运行产生较大影响。
研究方法和镇定方法。
一方面，新能源替代常规电源将在一定程度上降低
针对新能源电力系统暂态电压稳定性问题，文
电网的电压支撑能力及短路容量，增加电压失稳的
献［10］指出：由于新能源机组动态无功支撑能力较
风险；另一方面，新能源机组的耐频耐压能力低于传
同步发电机弱，且新能源发电经逐级升压接入电网，
统的同步发电机，严重故障下电网的频率电压波动
其与主网的电气距离是常规机组的2~3倍；同时，新
可能导致新能源机组的大规模无序脱网，引发连锁
能源大规模接入导致系统短路容量下降，因此电压
反应甚至造成大面积停电事故。
稳定问题严重。文献［11］探讨了风电场低电压穿越
暂态功角稳定与暂态电压稳定在许多情况下是
以一种不稳定形式作为主导，现有研究中常将两者（lowvoltageridethrough，LVRT）过程恶化系统暂
分开研究。针对新能源电力系统的功角稳定性问态过
初级会计持证人
专注于经营管理类文案的拟写、润色等，本人已有10余年相关工作经验，具有扎实的文案功底，尤善于各种框架类PPT文案，并收集有数百万份各层级、各领域规范类文件。欢迎大家咨询！
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