随着风电单机装机容量的不断增大及风电在电力系统容量所占比例的不断提高，风电机组不同并网条件下的不稳定运行以及和其他并网设备的交互作用等问题逐渐显现，主要体现在各种宽频振荡的频繁发生，严重影响系统及风电机组的安全稳定运行。双馈型风电发电机是目前采用最广泛的机组类型，其既具有类似于传统同步发电机并网特性，又具有电力电子并网变换器的运行特点。本项目采用阻抗模型分析的方法来研究双馈风电机组的并网稳定问题。本项目研究过程中，分别在同步旋转坐标系下和静止坐标系下建立了双馈风电机组的统一阻抗模型。模型中包含了双馈发电机内部电磁暂态以及转子电流环、锁相环、功率环等控制环节，同时包括了网侧变流器中电流环、锁相环和直流电压环等环节。在所建立模型基础上，采用广义奈奎斯特判据，重点分析了弱电网及串补情况下双馈风电机组与系统交互作用的稳定性，分析了控制系统各环节动态特性对系统稳定性的影响。针对双馈发电机弱电网运行情况，提出了考虑锁相环影响的虚拟感抗控制方法和电压扰动前馈方法，提高了系统稳定性。针对双馈风电机组串运行场景，采用静止坐标系下阻抗模型和RLC等效分析相结合的方法，分析了虚拟电阻和虚拟电感对次同步振荡阻尼的影响，提出了机网协调控制和基于无功协调控制的次同步振荡抑制策略，提高了机组次同步振荡频段的阻尼。针对三相并网变流器弱电网运行场景，提出了基于并网点电压前馈的控制方法，减小了锁相环和直流电压环与电网阻抗的耦和。针对传统矢量控制带来的频率耦合现象，根据阻抗模型提出了基于对称控制的频率耦合抑制方法，提高了并网变流器的稳定性。本项目已按照预期计划完成了研究目标，基于阻抗模型提出的相关控制方法有效的提高了双馈风电机组并网运行的稳定性。相关研究内容已通过仿真或实验验证，发表在国内外权威期刊上。相关研究成果不仅适用于双馈风电机组并网稳定分析，也对其它并网设备的并网运行分析具有一定借鉴作用。 2100433B