光伏參與抑制電力系統區間振蕩的無功控制策略研究
程青青，都洪基
（南京理工大學 自動化學院，江蘇 南京 210094）
摘 要：針對大規模光伏并網對系統區間低頻振蕩可能產生的負面影響，研究了基于無功控制的光伏抑制系統區間振蕩的控制策略。建立光伏并網模型，采用向控制輸入點注入高斯偽隨機信號的方式辨識出系統的降階傳遞函數，根據留數指標對反饋信號進行選擇，選擇留數幅值最大的信號作為阻尼控制器的輸入信號，參考電力系統穩定器的超前- 滯后結構，采用留數法對阻尼控制器的各參數進行整定。以四機兩區域系統為算例，搭建相應的光伏并網模型，通過時域仿真表明：所提出的基于無功控制的光伏附加阻尼控制器對于系統區間振蕩具有較好的抑制效果。
關鍵詞：光伏并網；區間低頻振蕩；無功控制；光伏附加阻尼控制；留數
中圖分類號：TM615；TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)04-0007-06
Reactive Power Control Strategy Research for Photovoltaic System to Suppress Interval Oscillation in Power System
CHENG Qing-qing, DU Hong-ji
（School of Automation, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China）
Abstract: Aiming at possible negative impact of large-scale grid connected photovoltaic system on the low frequency oscillation of the system, this paper researched the control strategy of interval oscillation based on reactive power control for photovoltaic suppression system interval oscillation. The photovoltaic grid connected model was established, and the reduced order transfer function of the system was identified by injecting Gauss pseudo-random signal into the control input point. According to the residue index, the feedback signal was selected, and the residual signal of the maximum amplitude was chosen as the input signal of the damping controller. Referring to the lead lag structure of the power system stabilizer, the residue method was used to adjust the parameters of the damping controller. With the four machine two area system as an example, the corresponding photovoltaic grid connected model was built. The time domain simulation shows that the proposed photovoltaic additional damping controller based on reactive power control has a better suppression effect on the system interval oscillation.
Key words: photovoltaic grid-connected; interval low frequency oscillation; reactive power control; photovoltaic additional damping control; residue
參考文獻
[1] 劉斌，楊培宏. HHT算法在電力系統低頻振蕩模態辨識中的應用[J]. 電工電氣，2013(6)：37-39.
[2] 姚強. 電力系統低頻振蕩及其抑制方式的研究與仿真[J]. 電工電氣，2010(12)：1-6.
[3] 丁明，王偉勝，王秀麗，等. 大規模光伏發電對電力系統影響綜述[J]. 中國電機工程學報，2014，34(1)：1-14.
[4] 楊為，高研，徐寧舟，等. 新能源發電技術的分析[J]. 電工電氣，2009(4)：1-5.
[5] 錢金法，王雅萍，錢惠祥. 光伏產業的發展與分析[J]. 電工電氣，2009(1)：1-4.
[6] 龍源， 李國杰， 程林， 等. 利用光伏發電系統抑制電網功率振蕩的研究[J]. 電網技術，2006，30(24)：44-49．
[7] 周林，任偉，余希瑞. 大型光伏電站抑制低頻振蕩的有功阻尼控制策略[J]. 中國電機工程學報，2016，36(11)：2987-2995.
[8] SHAH R, MITHULANANTHAN N, LEE K Y, et al.Widearea measurement signal-based stabiliser for large-scale photovoltaic plants with high variability and uncertainty[J].IET Renewable Power Generation，2013，7(6)：614-622.
[9] SHAH R, MITHULANANTHAN N, LEE K Y.Largescale PV plant with a robust controller considering power oscillation damping[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion，2013，28(1)：106-116.
[10] DASH P P, KAZERANI M.Dynamic modeling and performance analysis of a grid-connected current-source inverter-based photovoltaic system[J].IEEE Transactions on Sustainable Energy，2011，2(4)：443-450.
[11] 蘇建徽，余世杰，趙為，等. 硅太陽電池工程用數學模型[J]. 太陽能學報，2001，22(4)：409-412.
[12] 王越，王念春，時斌. 太陽能光伏電池陣列仿真模型的研究[J]. 電工電氣，2009(10)：20-22.
[13] 李嘯驄，陳葆超，徐俊華，等. 加速功率型電力系統穩定器整定方法研究[J]. 電力系統保護與控制，2015，43(17)：63-68.
[14] KUNDUR P.Power system stability and control[M]. New York: McGraw-Hill Inc，1994.
