Page 32 - 电力与能源2024年第六期

第 45 卷 第 6 期
电力与能源
668 2024 年 12 月

DOI：10.11973/dlyny202406007

新能源同步电机电压支撑能力研究

于 雷 ，宁 跷 2
1
（1. 国网湖北省电力有限公司直流公司，湖北 宜昌 443000；
2. 国网湖北省电力有限公司孝感供电公司，湖北 孝感 432001）

摘 要：新能源发电系统大规模接入电力系统，会降低电力系统的稳定性、惯性与无功补偿能力。新能源发电
系统经由新能源同步电机接入电网能有效发挥新能源发电系统的优势与传统同步发电机的稳定特性，在解决
能源危机的同时，还能保持电网的稳定性。介绍了新能源同步电机的拓扑结构，研究了新能源同步电机的无
功补偿能力，最后搭建仿真模型进行了验证。仿真结果表明，新能源同步电机在提供电压支撑的同时，还具备
出色的无功功率补偿能力。
关键词：新能源发电系统；新能源同步电机；无功功率支撑；电压支撑
作者简介：于 雷（1976—），男，硕士，高级工程师，主要从事变电运检工作。
中图分类号：TM73 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）06-0668-03
Research on Voltage Support Capability of New Energy Synchronous Generators

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YU Lei ，NING Qiao 2

（1.DC Company，State Grid Hubei Electric Power Co.，Ltd.，Yichang 443000，Hubei Province，China；

2.Xiaogan Power Supply Company，State Grid Hubei Electric Power Co.，Ltd.，Xiaogan 432001，Hubei Province，China）

Abstract：The large-scale integration of new energy generation systems into the power grid has reduced the stability,
inertia, and reactive power compensation capabilities of the power system. By connecting new energy generation
systems to the grid through new energy synchronous generators, the advantages of both new energy generation
systems and traditional synchronous generators can be combined. This approach can address the energy crisis
without compromising grid stability. This paper introduces the topology of new energy synchronous generators,
studies their reactive power compensation capabilities, and builds a simulation model for verification. The simula⁃
tion results show that new energy synchronous generators have voltage support and reactive power compensation
capabilities.

Key words：new energy generation system，new energy synchronous generator，reactive power support，voltage
support
为解决能源危机与环境污染问题，大规模开 跟踪电压幅值与相位，从而影响电力系统的稳定
发风力发电系统和光伏发电系统已成为共识 ［1-3］ 。 性 ［5-6］ 。考虑到新能源发电系统经由新能源同步
新型电力系统的“非同步电机电源”特性导致其耦 电机并入电网与系统经由并网逆变器并入电网并
合关系变得复杂，从同步发电机组的转子转速与
配置同步调相机在成本上相近 ［7-8］ ，因此经由新能
电网频率之间的“物体同步”转变为并网逆变器的
源同步电机并网的方式成为了新能源发电系统并
“控制同步” 。传统电力系统的同步发电机具有
［4］
网的可选方案。本文首先介绍新能源发电系统经
功角特性，而新能源发电系统采用虚拟同步机控
由新能源同步电机并网的拓扑结构，然后研究新
制策略时，并未真正引入功角概念，而是通过锁相
环实现电网相位、频率的跟踪。在暂态过程中，锁 能源同步电机的无功功率补偿能力，最后验证新
相环的动态性能受到参数设置的限制，难以实时 能源同步电机的性能。