手机浏览网
4SSCI问题的研究方法
与传统的火电机组次同步振荡分析方法类似，目前应用于SSCI的分析方法有频率扫描分析法、特征值分析法、复转矩系数法和时域仿真法，它们各有其优缺点和适用范围。
频率扫描分析法是一种近似的线性方法，利用该方法分析问题时，需将研究的相关系统用正序网来模拟；除待研究的发电机之外的网络中的其他发电机用次暂态电抗等效电路来模拟，对于分析含固定串补的系统中SSR问题十分有效。它的优点是所需要的原始数据较少，计算方法简单，物理概念明确；缺点是用它所得的结果是近似的，只能作为筛选可能发生SSCI的系统的工具，无法精确地、定量地研究系统发生SSCI的详细特性[3]。
特征值分析法可以分析振荡模式及其阻尼特性；可以找出与SSCI强相关的参与因子，以便进行监测；可以对状态变量进行灵敏度分析，以便采取有效的预防对策。优点是可以得到上述大量有用的信息，易得出抑制策略实施前后的特征值变化情况；缺点是对系统的描述只用正序网络，求特征值的矩阵阶数高，可能产生“维数灾”，难以应用于多机电力系统的情况。
复转矩系数法在次同步频率范围内对轴系机械复转矩系数及电气复转矩系数进行频率扫描，根据使机械弹性系数和电气弹性系数之和为零的频率下，净阻尼系数的正负来判定系统是否会发生次同步振荡。可以得到电气阻尼系数随频率变化的全貌，还可以考虑到各种控制系统的动态过程及运行工况对次同步振荡的影响。
时域仿真可用于分析包括SSCI在内的各种机网相互作用问题，适用于电力系统在各种大扰动下的暂态分析[30-33]。优点是可以得到各参数随时间变化的曲线，可以计及各种非线性因素的作用；缺点是无法为SSCI的发生机理提供信息，而且若对每台风电机组及其控制系统进行详细建模将极大地增加仿真的复杂度，导致计算时间长、资源利用率低。
文献[28]利用频率扫描和特征值分析，得出SSCI和发电机及电网状态强相关的结论。文献[34]运用频率扫描和时域仿真得到发生SSCI的条件。文献[19]通过时域仿真得到发生SSCI的条件。文献[18]利用频率扫描和时域仿真，认为含永磁同步型风力发电机组的系统是稳定的，不会发生SSCI。文献[26]利用特征值分析得出控制系统参数和串补度对系统稳定的影响，并通过时域仿真验证了之前的分析。
5SSCI的抑制措施
SSCI问题涉及到风力发电机组生产厂家、风电场以及电网公司等多个方面，是一个包含多学科的复杂问题，因此SSCI问题的解决需要多方面的配合。国内、外文献中针对SSCI的抑制措施，主要分为以下几类[9,35-40]。
5.1配置附加阻尼控制器（SSDC）
研究结果均表明，DFIG转子侧的电流控制器对SSCI影响最为显着[9]。因此，在转子侧电流控制器上，为DFIG配置SSDC，进而优化DFIG的控制策略，能在一定程度上抑制SSCI。文献[9,29,36,37]为DFIG设计了用于抑制SSCI的SSDC，取得了较好的抑制效果。此外文献[37]中对比了加入SSDC位置对抑制效果的影响，结果表明在转子侧换流器配置SSDC比在电网侧换流器加入效果更显着。
上述文献只是针对单台DFIG的SSCI问题进行分析，SSDC抑制效果并没有在多机系统中进行验证。此外，针对SSDC的参数选择，并没有给出可行的SSDC的设计方法。对于已经投运的DFIG风电场，采用此种方法对每台DFIG配置SSDC，具有一定的困难。
5.2采用FACTS装置
针对传统火电机组的SSR问题，以静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）为代表的并联型FACTS装置，以及以可控串补（TCSC）为代表的串联型FACTS装置已经成功应用于工程实际。文献[38]对SVC和TCSC，文献[39]对TCSC和晶闸管控制串联电容器（GCSC），抑制风电场的SSCI的控制策略分别进行了分析，并验证了当系统发生大扰动时，其对SSCI的阻尼效果。
采用FACTS装置抑制SSCI，既可以依托于FACTS装置原有的主要控制功能，采用附加控制的方式[40]，又可以采用专门的SSCI阻尼控制策略。该方法具有响应速度快，抑制效果好的优点，但投资较大，控制较复杂。
5.3安装阻塞滤波器或旁路滤波器
与抑制火电机组引发的SSR类似，在输电线路上装设阻塞滤波器能够阻断谐振电流的流动，避免SSCI的发生。在固定串补上并联旁路滤波器也能抑制SSCI，其结构如图6所示，其原理是调整L、C、R的参数使其在工频状态下发生并联谐振，则工频电流不通过旁路滤波器；当电路中有谐振电流时，旁路滤波器呈现小阻抗，谐振电路流经旁路滤波器，相当于在系统串入了电阻R，进而增加了系统的阻尼[13]。
图6旁路滤波器
SSCI多发生在风电仅通过固定串补送出的情况下，并且其是否发生与系统的运行方式相关。因此，在规划系统运行方式时，可以基于风电场的详细的电磁暂态模型，仿真分析各个运行方式下系统发生SSCI的可能性，尽可能避免有可能引发SSCI的运行方式出现。
此外，文献[16]研究结果表明，永磁同步型风电机组不会引发SSCI问题，而且能够提供正阻尼，在一定程度上抑制DFIG的SSCI[16]。合理安排DFIG和永磁同步型风电机组所占的比例，能够在一定程度上缓解SSCI问题。
需要指出的是，上述措施只是在理论层面具有可行性，目前还没有应用到实际工程中，实际效果还需进一步分析验证。
