【摘 要】
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大规模风电并网背景下,双馈感应发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）改变电力系统的阻尼特性和低频振荡程度。现有研究建立了电网振荡模式对同步发电机（synchronous generator,SG）出力的灵敏度,但是未见DFIG无功出力影响电网振荡模式的研究。DFIG无功出力间接影响特征值,并未出现状态矩阵中,难以得到系统振荡模式对DFIG无功灵敏度的解析表
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大规模风电并网背景下,双馈感应发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）改变电力系统的阻尼特性和低频振荡程度。现有研究建立了电网振荡模式对同步发电机（synchronous generator,SG）出力的灵敏度,但是未见DFIG无功出力影响电网振荡模式的研究。DFIG无功出力间接影响特征值,并未出现状态矩阵中,难以得到系统振荡模式对DFIG无功灵敏度的解析表达。现有研究风电系统可靠性计算过程较为繁琐,需要手动组合和查找,采用摄动法获取风电机组故障修复率灵敏度效率低。因此,分析风电并网系统小扰动稳定和可靠性的灵敏度十分必要。本文创新点如下:（1）基于双馈感应发电机的详细模型,分析DFIG并网引入的特征值及对系统原有特征值的影响。推导公式分析DFIG与SG动态交互作用影响特征值的机理。（2）分析状态矩阵中受DFIG无功影响的元素,借助中间变量建立与节点电压的关系。基于潮流方程求取节点电压对DFIG无功的灵敏度。提出弱阻尼模式对DFIG无功出力灵敏度的解析表达。发现DFIG无功对弱阻尼模式的改善效果和SG有功无功相近。（3）考虑风速变化和风电机组可靠性参数差异,基于分层等值组合建立微网状态空间。为避免人工查找和重复计算,建立状态编号追踪算法,基于加权聚类得到关联矩阵,形成组合和等值前后状态对应关系,提出可靠性及参数灵敏度的解析表达。
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