4SSCI問(wèn)題的研究方法
　　與傳統(tǒng)的火電機(jī)組次同步振蕩分析方法類似，目前應(yīng)用于SSCI的分析方法有頻率掃描分析法、特征值分析法、復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法和時(shí)域仿真法，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。
　　頻率掃描分析法是一種近似的線性方法，利用該方法分析問(wèn)題時(shí)，需將研究的相關(guān)系統(tǒng)用正序網(wǎng)來(lái)模擬；除待研究的發(fā)電機(jī)之外的網(wǎng)絡(luò)中的其他發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗等效電路來(lái)模擬，對(duì)于分析含固定串補(bǔ)的系統(tǒng)中SSR問(wèn)題十分有效。它的優(yōu)點(diǎn)是所需要的原始數(shù)據(jù)較少，計(jì)算方法簡(jiǎn)單，物理概念明確；缺點(diǎn)是用它所得的結(jié)果是近似的，只能作為篩選可能發(fā)生SSCI的系統(tǒng)的工具，無(wú)法精確地、定量地研究系統(tǒng)發(fā)生SSCI的詳細(xì)特性[3]。
　　特征值分析法可以分析振蕩模式及其阻尼特性；可以找出與SSCI強(qiáng)相關(guān)的參與因子，以便進(jìn)行監(jiān)測(cè)；可以對(duì)狀態(tài)變量進(jìn)行靈敏度分析，以便采取有效的預(yù)防對(duì)策。優(yōu)點(diǎn)是可以得到上述大量有用的信息，易得出抑制策略實(shí)施前后的特征值變化情況；缺點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)的描述只用正序網(wǎng)絡(luò)，求特征值的矩陣階數(shù)高，可能產(chǎn)生“維數(shù)災(zāi)”，難以應(yīng)用于多機(jī)電力系統(tǒng)的情況。
　　復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法在次同步頻率范圍內(nèi)對(duì)軸系機(jī)械復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)及電氣復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)進(jìn)行頻率掃描，根據(jù)使機(jī)械彈性系數(shù)和電氣彈性系數(shù)之和為零的頻率下，凈阻尼系數(shù)的正負(fù)來(lái)判定系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生次同步振蕩?？梢缘玫诫姎庾枘嵯禂?shù)隨頻率變化的全貌，還可以考慮到各種控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程及運(yùn)行工況對(duì)次同步振蕩的影響。
　　時(shí)域仿真可用于分析包括SSCI在內(nèi)的各種機(jī)網(wǎng)相互作用問(wèn)題，適用于電力系統(tǒng)在各種大擾動(dòng)下的暫態(tài)分析[30-33]。優(yōu)點(diǎn)是可以得到各參數(shù)隨時(shí)間變化的曲線，可以計(jì)及各種非線性因素的作用；缺點(diǎn)是無(wú)法為SSCI的發(fā)生機(jī)理提供信息，而且若對(duì)每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組及其控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)建模將極大地增加仿真的復(fù)雜度，導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、資源利用率低。
　　文獻(xiàn)[28]利用頻率掃描和特征值分析，得出SSCI和發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)狀態(tài)強(qiáng)相關(guān)的結(jié)論。文獻(xiàn)[34]運(yùn)用頻率掃描和時(shí)域仿真得到發(fā)生SSCI的條件。文獻(xiàn)[19]通過(guò)時(shí)域仿真得到發(fā)生SSCI的條件。文獻(xiàn)[18]利用頻率掃描和時(shí)域仿真，認(rèn)為含永磁同步型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)是穩(wěn)定的，不會(huì)發(fā)生SSCI。文獻(xiàn)[26]利用特征值分析得出控制系統(tǒng)參數(shù)和串補(bǔ)度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響，并通過(guò)時(shí)域仿真驗(yàn)證了之前的分析。
　　5SSCI的抑制措施
　　SSCI問(wèn)題涉及到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家、風(fēng)電場(chǎng)以及電網(wǎng)公司等多個(gè)方面，是一個(gè)包含多學(xué)科的復(fù)雜問(wèn)題，因此SSCI問(wèn)題的解決需要多方面的配合。國(guó)內(nèi)、外文獻(xiàn)中針對(duì)SSCI的抑制措施，主要分為以下幾類[9,35-40]。
　　5.1配置附加阻尼控制器（SSDC）
　　研究結(jié)果均表明，DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)的電流控制器對(duì)SSCI影響最為顯著[9]。因此，在轉(zhuǎn)子側(cè)電流控制器上，為DFIG配置SSDC，進(jìn)而優(yōu)化DFIG的控制策略，能在一定程度上抑制SSCI。文獻(xiàn)[9,29,36,37]為DFIG設(shè)計(jì)了用于抑制SSCI的SSDC，取得了較好的抑制效果。此外文獻(xiàn)[37]中對(duì)比了加入SSDC位置對(duì)抑制效果的影響，結(jié)果表明在轉(zhuǎn)子側(cè)換流器配置SSDC比在電網(wǎng)側(cè)換流器加入效果更顯著。
　　上述文獻(xiàn)只是針對(duì)單臺(tái)DFIG的SSCI問(wèn)題進(jìn)行分析，SSDC抑制效果并沒(méi)有在多機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證。此外，針對(duì)SSDC的參數(shù)選擇，并沒(méi)有給出可行的SSDC的設(shè)計(jì)方法。對(duì)于已經(jīng)投運(yùn)的DFIG風(fēng)電場(chǎng)，采用此種方法對(duì)每臺(tái)DFIG配置SSDC，具有一定的困難。
　　5.2采用FACTS裝置
　　針對(duì)傳統(tǒng)火電機(jī)組的SSR問(wèn)題，以靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）和靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）為代表的并聯(lián)型FACTS裝置，以及以可控串補(bǔ)（TCSC）為代表的串聯(lián)型FACTS裝置已經(jīng)成功應(yīng)用于工程實(shí)際。文獻(xiàn)[38]對(duì)SVC和TCSC，文獻(xiàn)[39]對(duì)TCSC和晶閘管控制串聯(lián)電容器（GCSC），抑制風(fēng)電場(chǎng)的SSCI的控制策略分別進(jìn)行了分析，并驗(yàn)證了當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)，其對(duì)SSCI的阻尼效果。
　　采用FACTS裝置抑制SSCI，既可以依托于FACTS裝置原有的主要控制功能，采用附加控制的方式[40]，又可以采用專門的SSCI阻尼控制策略。該方法具有響應(yīng)速度快，抑制效果好的優(yōu)點(diǎn)，但投資較大，控制較復(fù)雜。
　　5.3安裝阻塞濾波器或旁路濾波器
　　與抑制火電機(jī)組引發(fā)的SSR類似，在輸電線路上裝設(shè)阻塞濾波器能夠阻斷諧振電流的流動(dòng)，避免SSCI的發(fā)生。在固定串補(bǔ)上并聯(lián)旁路濾波器也能抑制SSCI，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，其原理是調(diào)整L、C、R的參數(shù)使其在工頻狀態(tài)下發(fā)生并聯(lián)諧振，則工頻電流不通過(guò)旁路濾波器；當(dāng)電路中有諧振電流時(shí)，旁路濾波器呈現(xiàn)小阻抗，諧振電路流經(jīng)旁路濾波器，相當(dāng)于在系統(tǒng)串入了電阻R，進(jìn)而增加了系統(tǒng)的阻尼[13]。
　　圖6旁路濾波器 　　5.4合理安排系統(tǒng)運(yùn)行方式和風(fēng)電機(jī)組的比例
　　SSCI多發(fā)生在風(fēng)電僅通過(guò)固定串補(bǔ)送出的情況下，并且其是否發(fā)生與系統(tǒng)的運(yùn)行方式相關(guān)。因此，在規(guī)劃系統(tǒng)運(yùn)行方式時(shí)，可以基于風(fēng)電場(chǎng)的詳細(xì)的電磁暫態(tài)模型，仿真分析各個(gè)運(yùn)行方式下系統(tǒng)發(fā)生SSCI的可能性，盡可能避免有可能引發(fā)SSCI的運(yùn)行方式出現(xiàn)。
　　此外，文獻(xiàn)[16]研究結(jié)果表明，永磁同步型風(fēng)電機(jī)組不會(huì)引發(fā)SSCI問(wèn)題，而且能夠提供正阻尼，在一定程度上抑制DFIG的SSCI[16]。合理安排DFIG和永磁同步型風(fēng)電機(jī)組所占的比例，能夠在一定程度上緩解SSCI問(wèn)題。
　　需要指出的是，上述措施只是在理論層面具有可行性，目前還沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際工程中，實(shí)際效果還需進(jìn)一步分析驗(yàn)證。