Adaptive Damping Control of Near-fundamental-frequency Oscillation in Wind Power Grid-connected System

WANG Xi; ZHAI Wenhui; TIAN Xiaoyu; KANG Pengpeng; SONG Pengfei; XIE Xiaorong

doi:10.7500/AEPS20241001001

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Adaptive Damping Control of Near-fundamental-frequency Oscillation in Wind Power Grid-connected System

Basic Research | 更新时间：2025-07-14

- Adaptive Damping Control of Near-fundamental-frequency Oscillation in Wind Power Grid-connected System
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 14, Pages: 43-53(2025)
- 作者机构：
  
  1.新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学），北京市 100084
  2.国网新疆电力有限公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830002
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(SGXJ0000TKJS2400153);National Natural Science Foundation of China(52321004)
- DOI：10.7500/AEPS20241001001
  CLC：
- Received：01 October 2024，
  
  Revised：2025-04-14，
  
  Published Online：19 May 2025，
  
  Published：25 July 2025
- 稿件说明：
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王晰,翟文辉,田晓煜等.风电并网系统近工频振荡的自适应阻尼控制[J].电力系统自动化,2025,49(14):43-53.

WANG Xi,ZHAI Wenhui,TIAN Xiaoyu,et al.Adaptive Damping Control of Near-fundamental-frequency Oscillation in Wind Power Grid-connected System[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):43-53.
王晰,翟文辉,田晓煜等.风电并网系统近工频振荡的自适应阻尼控制[J].电力系统自动化,2025,49(14):43-53. DOI： 10.7500/AEPS20241001001.

WANG Xi,ZHAI Wenhui,TIAN Xiaoyu,et al.Adaptive Damping Control of Near-fundamental-frequency Oscillation in Wind Power Grid-connected System[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):43-53. DOI： 10.7500/AEPS20241001001.

摘要

风电并网系统在部分线路由于故障、检修等因素退出时，存在有功出力骤变诱发近工频耦合振荡的风险，且不同线路退出后，拓扑结构的差异会导致振荡频率变化。为解决这一问题，提出了一种基于自适应阻尼控制的振荡抑制方法。首先，分析中国某实际风电场的近工频振荡现象，归纳发生振荡的风险场景；然后，阐述自适应阻尼控制的“即测-即辨-即控”结构，包含基于二阶RLC电路等效的振荡特征辨识方法、全工况阻尼控制参数优化设计策略；最后，通过电磁暂态仿真验证了自适应控制对目标系统振荡模式的抑制效果。结果表明，所提自适应控制技术能够实现多样化场景中近工频振荡的快速抑制。

Abstract

Wind power grid-connected system has the risk of coupled near-fundamental-frequency oscillation (NFFO) induced by sudden changes in active power output when some transmission lines are out of service due to faults or maintenance procedures. Furthermore

various cut-off lines may alter the power system topology

which results in oscillation frequency variations. To address this issue

an actual suppression method based on adaptive damping control is proposed. First

the NFFO phenomenon of an actual wind farm in China is analyzed

and risk scenarios of oscillation are summarized. Then

the “instant measurement-instant identification-instant control” structure of adaptive damping control is elaborated

including the identification method of oscillation characteristics based on second-order RLC circuit equivalence and optimized design strategy of damping control parameters under all operating conditions. Finally

the suppression effect of adaptive control on oscillation modes of the target system is verified through electromagnetic transient simulation. The results show that NFFO can be suppressed quickly in diverse scenarios through the proposed adaptive control technology.

关键词

Keywords

references

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