近年來，風力發電在國內外得到了迅猛的發展。2014年我國新增風電裝機容量為2319.6萬kW，單年裝機容量首次突破2000萬千瓦，同時累計裝機量達到1.14609億kW，突破了1.1億kW，雙雙創下歷史記錄[1,2]。
由于風電場大多地處偏遠地區，遠離負荷中心，常采用串聯補償技術解決大規模風電外送問題。研究表明，串聯補償技術存在誘發風電機組的次同步振蕩（Sub-SynonousOscillation，SSO）風險，不利于風電場以及外送系統的安全穩定運行[3-8]。
風電機組的次同步振蕩問題有三種類型，分別是由風電機組控制器與固定串補之間的相互作用引發的次同步控制相互作用（Sub-SynonousControlInteraction，SSCI）[9,10]；風電機組軸系與固定串補之間的相互作用引發的次同步諧振（Sub-SynonousResonance，SSR）；風電機組控制器或者相鄰的FACTS裝置控制器與風電機組軸系之間的作用引發的裝置引起的次同步振蕩（Sub-SynonousTorsionalInteraction，SSTI）。
與火電機組不同，風機的軸系自然扭振頻率較低（1～10Hz），需很高的串補度才能激發軸系扭振模態[4]。工程實際中串補度難以滿足其激發條件，風電機組發生SSR的概率較小。風電機組SSTI問題尚未見諸文獻報道。因此，風電機組的SSR和SSTI問題并不嚴重，發生概率較大的是由風電機組控制器和固定串補相互作用引起的SSCI。
與傳統火電機組的次同步振蕩問題不同，SSCI是隨著風力發電技術的快速發展而出現的一種新的次同步振蕩現象。本文首先介紹了SSCI的由來以及各種類型風電機組對其的免疫能力，繼而歸納分析了SSCI發生機理與分析方法，總結了SSCI抑制措施。最后對SSCI的后續研究思路予以展望。
1SSCI問題的由來
目前公布的第一起SSCI事故發生于2009年9月，在美國德克薩斯州的某風電場。事故造成風力發電機組大量跳機以及內部撬棒電路損壞[11]。事故發生前，該風電場附近一條雙回線路中的一條發生接地故障并斷開[12]，導致系統接線方式發生變化，串補度突然上升。故障發生后，風力發電機組控制系統與固定串補間出現持續增大的振蕩現象，發電機出口電壓電流畸變嚴重[13,14]，如圖1所示。
故障發生3s后，固定串補保護裝置將線路的固定串補旁路，振蕩逐漸被抑制[11]。事后分析結果表明，本次事故中并不存在SSR，而是由雙饋感應發電機（DoubleFedInductionGenerator，DFIG）的轉子側變流器與固定串補系統的相互作用所引起，文獻[13]將此種現象稱為次同步控制相互作用（Sub-SynonousControlInteraction，SSCI）。
2012年12月25日，我國華北電網某風電場發生類似的次同步振蕩現象，導致大量風機脫網[6]。
圖1風電場SSCI事故錄波
與SSR和SSTI不同，SSCI與風力發電機組軸系扭振完全無關，只是發電機控制系統與固定串補間的相互作用，振蕩頻率由發電機控制系統和傳輸線路參數決定[15]。同時，由于SSCI沒有機械系統參與作用，系統對振蕩的阻尼作用較小，SSCI所導致的振蕩發散速度更快，危害比SSR和SSTI更嚴重。
風電機組的SSCI與SSR、SSTI的區別見表1。
表1SSR、SSTI、SSCI的區別
2各種類型風電機組的SSCI特性（略）
目前主流的風電機組主要有籠型異步型風電機組、永磁同步型風電機組和雙饋感應型風電機組。這三種機組的結構和控制策略不同，其對SSCI的作用免疫情況也不同。
3SSCI發生的機理與特性（略）
發生擾動后，系統中諧振電流會在轉子上感應出相應的次同步電流，進而引起轉子電流波形畸變和相位偏移。轉子側控制器感受到此變化后會調節逆變器輸出電壓，引起轉子中實際電流的改變。如果輸出電壓助增轉子電流增大，諧振電流的振蕩將會加劇，進而導致系統的振蕩[7,24,25]，發生SSCI。
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