一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法及系统

技术领域

本发明涉及风电场并网系统控制技术领域，尤其是涉及一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法及系统。

背景技术

近年来，新能源发电规模日益增长，与此同时，新能源并网规程也要求各新能源场站需配置一定比例的动态无功补偿装置，如SVG、SVC等，从而使得局部大规模新能源并网地区呈现出“高比例新能源和高比例电力电子装备“的电网特点，而双高电力系统与弱交流电网间相互作用引发的次同步振荡问题近年来在世界范围内均有出现，这类问题正逐渐成为影响新能源外送消纳和电力系统安全稳定运行的重大威胁。

目前并网的主流风电机组以及SVG等装置普遍采用基于锁相环定向的电流矢量控制方式，这种控制方式下的电力电子装置对电网表现为受控电流源的形式，需要交流电网提供稳定的电压支撑才能稳定运行，通常称之为“跟网型装置”。跟网型风场及SVG的多时间尺度控制特性及其电流控制回路的负阻尼特性是导致风场在低短路比条件下发生振荡失稳的主要原因。

为了解决含SVG的风电场并网系统次同步振荡问题，现有措施主要有两种：一种是优化风电机组和SVG的控制参数，另一种是在风电机组或SVG控制器内附加阻尼控制支路。这两种措施均能在一定程度上改善风电场并网系统的稳定性，但问题在于这两种措施都没有从本质上改变风电机组和SVG的跟网型特性，即仍然需要依靠锁相环实现与电网的同步，从而没有办法从根本上解决次同步振荡及风电失稳的问题，当系统中新能源占比进一步提高，电网短路电流进一步下降时，以上两种措施仍会失效，即风电并网系统仍然无法在弱电网条件下稳定运行。

发明内容

本发明旨在提供一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法及系统，以解决上述技术问题，该控制方法不依赖锁相环并网，对弱电网具备强的适应能力，可以有效提升风电场并网系统的稳定性，进而大幅度提高弱电网对新能源的承载能力。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法，包括以下步骤：

采集风电场并网系统直流电压并基于预设的直流电压-交流角频率数学模型，获取并网点电压相角；

根据并网点电压相角对采集的并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量；

对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值；

采集风电场并网系统逆变器的输出电流并根据并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值进行电压电流双闭环控制，获取逆变器输出电压轴分量参考值；

基于逆变器输出电压轴分量参考值对风电场并网系统逆变器进行控制。

上述方案中，通过控制直流电压间接实现了对并网点电压相位的控制，同时通过对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，通过电压电流双闭环控制进一步实现了对逆变器输出电压轴分量参考值的获取，最终实现了对风电场并网系统逆变器的控制。该控制方法实现对并网点交流电压的相位与幅值的直接控制，使得在风电场并网系统低短路比工况下，并网点电压的幅值和相位不会受到系统扰动的影响，风电场并网系统锁相环可以正常工作，其不依赖于锁相环被动跟踪电网电压相位进行并网，而是可以直接生成并网点电压相位和幅值，实现对电网的主动支撑。

上述方案提供的控制方法可以从根本上解决弱电网下含SVG的风电场并网系统次同步振荡的问题，其将SVG从受控电流源特性转变为受控电压源特性，实现了由被动跟随电网向主动支撑电网的转型，从而可以主动组网运行。该控制方法不依赖锁相环并网，对弱电网具备强的适应能力，可以有效提升风电场并网系统的稳定性，进而大幅度提高弱电网对新能源的承载能力。

进一步地，所述采集风电场并网系统直流电压并基于预设的直流电压-交流角频率数学模型，获取并网点电压相角，具体为：

所述预设的直流电压-交流角频率数学模型具体为：

式中：ω表示交流角频率，ω

将采集的风电场并网系统直流电压输入直流电压-交流角频率数学模型中，获取并网点电压相角。

进一步地，所述对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，具体为：

所述PI控制的数学模型表示为：

式中：U

将并网点交流电压输入PI控制的数学模型中，得到并网点交流电压轴分量参考值。

上述控制方法中，其控制目标为控制并网点交流电压的相位与幅值，通过建立直流电压-交流角频率数学模型和PI控制数学模型，便可实现对并网点交流电压的相位与幅值的直接控制，使得在风电场并网系统低短路比工况下，并网点电压的幅值和相位不会受到系统扰动的影响，风电场并网系统锁相环可以正常工作。

进一步地，所述采集风电场并网系统逆变器的输出电流并根据并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值进行电压电流双闭环控制，获取逆变器输出电压轴分量参考值，具体为：

所述电压电流双闭环控制的数学模型具体为：

电压外环控制：

式中：i

电流内环控制：

式中：u

根据采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，同时将逆变器输出电流滤波后d/q轴分量、并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值输入电压电流双闭环控制的数学模型中，获取逆变器输出电压轴分量参考值。

进一步地，所述根据采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体为：

将采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流经过d/q变换，获取逆变器输出电流的d/q轴分量；

对逆变器输出电流的d/q轴分量进行电流滤波，获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体表示为：

式中：T

上述方案中，电压电流双闭环控制过程可以进一步实现SVG实际并网点电压幅值为并网点电压参考值，并对逆变器输出电流起到一定的限幅作用。

本发明还提出一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制系统，包括采集模块、相角控制模块、交流电压幅值控制模块和电压电流双闭环控制模块；其中：

所述采集模块用于采集风电场并网系统直流电压、并网点交流电压和风电场并网系统逆变器的输出电流；

所述相角控制模块用于预设直流电压-交流角频率数学模型，根据风电场并网系统直流电压和直流电压-交流角频率数学模型获取并网点电压相角并根据并网点电压相角对采集的并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量；

所述交流电压幅值控制模块用于对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值；

所述电压电流双闭环控制模块用于根据风电场并网系统逆变器的输出电流、并网点交流电压的轴分量和并网点交流电压轴分量参考值获取逆变器输出电压轴分量参考值，对风电场并网系统逆变器进行电压电流双闭环控制。

上述控制系统实质上构建了一种新型SVG构网型控制结构，该控制结构特点在于可以不依赖锁相环并网，而是通过对SVG直流侧电压的控制实现与交流电网的自同步。在这种控制方式下，SVG从受控电流源特性转变为了受控电压源特性，实现了由被动跟随电网向主动支撑电网的转型，从而可以主动组网运行，并对弱电网具有很强的适应能力。通过将风电场内配置的SVG由传统电流矢量控制改为本方案所述构网型控制方式，在保留传统SVG无功电压支撑能力的基础上，有效改善风电场的并网稳定性，进而大幅提高弱电网对新能源的承载能力。

上述方案整体而言，通过相角控制模块和交流电压幅值控制模块，可以使得这种新型SVG构网型控制结构不再依赖于锁相环被动跟踪电网电压相位进行并网，而是可以直接生成并网点电压幅值和相位，实现对电网的主动支撑。这种控制方式下的SVG对电网而言是一个等效的受控电压源，而非传统矢量控制下的等效电流源，理论上来看，这种构网型的SVG由于不需要对电网电压进行锁相，因而可以适应任何强度的电网条件。另一方面，由于采用矢量控制的风电机组的并网运行仍然需要依赖于锁相环对电网电压进行定向，因而从定性角度来看，将场内配置的SVG由跟网型控制变为构网型控制后，相当于在并网点处将SVG从等效电流源换成了等效电压源，将有助于提高并网点的电压性能，从而提高风电场的并网稳定性。

进一步地，在所述相角控制模块中，预设直流电压-交流角频率数学模型，根据风电场并网系统直流电压和直流电压-交流角频率数学模型获取并网点电压相角并根据并网点电压相角对并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量，具体为：

预设直流电压-交流角频率数学模型表示为：

式中：ω表示交流角频率，ω

将风电场并网系统直流电压输入直流电压-交流角频率数学模型中，获取并网点电压相角；

将并网点电压相角作为变换相位角对并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量。

进一步地，在所述交流电压幅值控制模块中，对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，具体为：

所述PI控制的数学模型表示为：

式中：U

将并网点交流电压输入PI控制的数学模型中，得到并网点交流电压轴分量参考值。

进一步地，在所述电压电流双闭环控制模块中，根据风电场并网系统逆变器的输出电流、并网点交流电压的轴分量和并网点交流电压轴分量参考值获取逆变器输出电压轴分量参考值，对风电场并网系统逆变器进行电压电流双闭环控制，具体为：

所述电压电流双闭环控制的数学模型表示为：

电压外环控制：

式中：i

电流内环控制：

式中：u

根据风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，同时将逆变器输出电流滤波后d/q轴分量、并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值输入电压电流双闭环控制的数学模型中，获取逆变器输出电压轴分量参考值；根据逆变器输出电压轴分量参考值对风电场并网系统逆变器进行控制。

进一步地，在所述电压电流双闭环控制模块中，根据风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体为：

将采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流经过d/q变换，获取逆变器输出电流的d/q轴分量；

对逆变器输出电流的d/q轴分量进行电流滤波，获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体表示为：

式中：T

本发明还提供一种风电场并网系统稳定性控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法流程示意图。

图2为本发明一实施例提供的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制系统模块连接示意图。

图3为本发明一实施例中含SVG的风电场并网系统结构简图。

图4为本发明一实施例中机侧变流器控制框图。

图5为本发明一实施例中网侧变流器控制框图。

图6为本发明一实施例中基于电流矢量控制的传统SVG控制框图。

图7为本发明一实施例中直驱风电机组与跟网型SVG并网系统时域仿真结果示意图。

图8为本发明一实施例中新型构网型SVG的相角控制框图。

图9为本发明一实施例中新型构网型SVG的电压幅值控制框图。

图10为本发明一实施例中新型构网型SVG的电压电流双闭环控制框图。

图11为本发明一实施例中直驱风电机组与构网型SVG并网系统时域仿真结果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明实施例提供了一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法，包括以下步骤：

S1：采集风电场并网系统直流电压并基于预设的直流电压-交流角频率数学模型，获取并网点电压相角；

S2：根据并网点电压相角对采集的并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量；

S3：对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值；

S4：采集风电场并网系统逆变器的输出电流并根据并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值进行电压电流双闭环控制，获取逆变器输出电压轴分量参考值；

基于逆变器输出电压轴分量参考值对风电场并网系统逆变器进行控制。

本实施例中，通过控制直流电压间接实现了对并网点电压相位的控制，同时通过对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，通过电压电流双闭环控制进一步实现了对逆变器输出电压轴分量参考值的获取，最终实现了对风电场并网系统逆变器的控制。该控制方法实现对并网点交流电压的相位与幅值的直接控制，使得在风电场并网系统低短路比工况下，并网点电压的幅值和相位不会受到系统扰动的影响，风电场并网系统锁相环可以正常工作，其不依赖于锁相环被动跟踪电网电压相位进行并网，而是可以直接生成并网点电压相位和幅值，实现对电网的主动支撑。

本实施例提供的控制方法可以从根本上解决弱电网下含SVG的风电场并网系统次同步振荡的问题，其将SVG从受控电流源特性转变为受控电压源特性，实现了由被动跟随电网向主动支撑电网的转型，从而可以主动组网运行。该控制方法不依赖锁相环并网，对弱电网具备强的适应能力，可以有效提升风电场并网系统的稳定性，进而大幅度提高弱电网对新能源的承载能力。

进一步地，所述采集风电场并网系统直流电压并基于预设的直流电压-交流角频率数学模型，获取并网点电压相角，具体为：

所述预设的直流电压-交流角频率数学模型具体为：

式中：ω表示交流角频率，ω

将采集的风电场并网系统直流电压输入直流电压-交流角频率数学模型中，获取并网点电压相角。

需要说明的是，直流电压-交流角频率数学模型的预设过程依赖对风电场并网系统的研究，本控制方法控制电压相位的控制原理为：对于同步机而言，其转子运动方程为：

即转子运动快慢由加速性质的机械功率P

即直流电容两端电压U

可得直流电压与交流角频率之间满足关系：

式中，符号

进一步地，所述对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，具体为：

所述PI控制的数学模型表示为：

式中：U

将并网点交流电压输入PI控制的数学模型中，得到并网点交流电压轴分量参考值。

本实施例控制对象为并网点交流电压，将其与并网点交流电压参考值作差，差值通过PI控制数学模型，PI控制数学模型输出值与基准电网电压标幺值U

本实施例提供的控制方法中，其控制目标为控制并网点交流电压的相位与幅值，通过建立直流电压-交流角频率数学模型和PI控制数学模型，便可实现对并网点交流电压的相位与幅值的直接控制，使得在风电场并网系统低短路比工况下，并网点电压的幅值和相位不会受到系统扰动的影响，风电场并网系统锁相环可以正常工作。

进一步地，所述采集风电场并网系统逆变器的输出电流并根据并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值进行电压电流双闭环控制，获取逆变器输出电压轴分量参考值，具体为：

所述电压电流双闭环控制的数学模型具体为：

电压外环控制：

式中：i

电流内环控制：

式中：u

根据采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，同时将逆变器输出电流滤波后d/q轴分量、并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值输入电压电流双闭环控制的数学模型中，获取逆变器输出电压轴分量参考值。

进一步地，所述根据采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体为：

将采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流经过d/q变换，获取逆变器输出电流的d/q轴分量；

对逆变器输出电流的d/q轴分量进行电流滤波，获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体表示为：

式中：T

本实施例中，电压电流双闭环控制过程可以进一步实现SVG实际并网点电压幅值为并网点电压参考值，并对逆变器输出电流起到一定的限幅作用。

请参见图2，本实施例还提出一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制系统，用于实现一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法，包括采集模块、相角控制模块、交流电压幅值控制模块和电压电流双闭环控制模块；其中：

所述采集模块用于采集风电场并网系统直流电压、并网点交流电压和风电场并网系统逆变器的输出电流；

所述相角控制模块用于预设直流电压-交流角频率数学模型，根据风电场并网系统直流电压和直流电压-交流角频率数学模型获取并网点电压相角并根据并网点电压相角对采集的并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量；

所述交流电压幅值控制模块用于对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值；

所述电压电流双闭环控制模块用于根据风电场并网系统逆变器的输出电流、并网点交流电压的轴分量和并网点交流电压轴分量参考值获取逆变器输出电压轴分量参考值，对风电场并网系统逆变器进行电压电流双闭环控制。

本实施例提供的控制系统实质上构建了一种新型SVG构网型控制结构，该控制结构特点在于可以不依赖锁相环并网，而是通过对SVG直流侧电压的控制实现与交流电网的自同步。在这种控制方式下，SVG从受控电流源特性转变为了受控电压源特性，实现了由被动跟随电网向主动支撑电网的转型，从而可以主动组网运行，并对弱电网具有很强的适应能力。通过将风电场内配置的SVG由传统电流矢量控制改为本方案所述构网型控制方式，在保留传统SVG无功电压支撑能力的基础上，有效改善风电场的并网稳定性，进而大幅提高弱电网对新能源的承载能力。

本实施例整体而言，通过相角控制模块和交流电压幅值控制模块，可以使得这种新型SVG构网型控制结构不再依赖于锁相环被动跟踪电网电压相位进行并网，而是可以直接生成并网点电压幅值和相位，实现对电网的主动支撑。这种控制方式下的SVG对电网而言是一个等效的受控电压源，而非传统矢量控制下的等效电流源，理论上来看，这种构网型的SVG由于不需要对电网电压进行锁相，因而可以适应任何强度的电网条件。另一方面，由于采用矢量控制的风电机组的并网运行仍然需要依赖于锁相环对电网电压进行定向，因而从定性角度来看，将场内配置的SVG由跟网型控制变为构网型控制后，相当于在并网点处将SVG从等效电流源换成了等效电压源，将有助于提高并网点的电压性能，从而提高风电场的并网稳定性。

进一步地，在所述相角控制模块中，预设直流电压-交流角频率数学模型，根据风电场并网系统直流电压和直流电压-交流角频率数学模型获取并网点电压相角并根据并网点电压相角对并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量，具体为：

预设直流电压-交流角频率数学模型表示为：

式中：ω表示交流角频率，ω

将风电场并网系统直流电压输入直流电压-交流角频率数学模型中，获取并网点电压相角；

将并网点电压相角作为变换相位角对并网点交流电压进行坐标变换，获取并网点交流电压的轴分量。

进一步地，在所述交流电压幅值控制模块中，对并网点交流电压进行PI控制，得到并网点交流电压轴分量参考值，具体为：

所述PI控制的数学模型表示为：

式中：U

将并网点交流电压输入PI控制的数学模型中，得到并网点交流电压轴分量参考值。

进一步地，在所述电压电流双闭环控制模块中，根据风电场并网系统逆变器的输出电流、并网点交流电压的轴分量和并网点交流电压轴分量参考值获取逆变器输出电压轴分量参考值，对风电场并网系统逆变器进行电压电流双闭环控制，具体为：

所述电压电流双闭环控制的数学模型表示为：

电压外环控制：

式中：i

电流内环控制：

式中：u

根据风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，同时将逆变器输出电流滤波后d/q轴分量、并网点交流电压的轴分量、并网点交流电压轴分量参考值输入电压电流双闭环控制的数学模型中，获取逆变器输出电压轴分量参考值；根据逆变器输出电压轴分量参考值对风电场并网系统逆变器进行控制。

进一步地，在所述电压电流双闭环控制模块中，根据风电场并网系统逆变器的输出电流获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体为：

将采集到的风电场并网系统逆变器的输出电流经过d/q变换，获取逆变器输出电流的d/q轴分量；

对逆变器输出电流的d/q轴分量进行电流滤波，获取逆变器输出电流滤波后d/q轴分量，具体表示为：

式中：T

为进一步说明本发明的控制方法的实现过程，本实施例将现有的跟网型控制过程与本发明所提出的控制方法进行比对，进一步体现本方法的效果及目的。

本实施例提供一种含跟网型SVG的直驱风电场并网系统结构。在风电场并网系统内配置一定比例的SVG是新能源并网导则的要求，一般需要在20％比例以上，通过配置SVG，可以有效提高新能源外送能力。请参见图3，图3可简化表示一般情况下含SVG的直驱风电场经由长距离输电线路并入主电网的运行场景。其中等效电感L

表1机侧变流器控制及网侧变流器控制过程相关参数

表2基于锁相环定向的电流矢量控制策略相关参数

本实施例提供的含跟网型SVG的直驱风电并网系统动态特性为，当风电场内所配置的SVG采用如附图6所示的跟网型控制方式时，对附图3所示的含SVG的直驱风电场并网系统进行特征值分析，风电机组和SVG控制参数如表3和表4所示。设定直驱风电机组的容量为200MW，根据风电场需要配置其自身容量20％的无功补偿装置的要求，跟网型SVG容量设置为40Mvar，交流电网短路比(SCR＝1/Lgrid.pu)为1.5，为弱交流系统。计算得到风电场与跟网型SVG并网系统的主导特征值为24.6±j2π×34.043，该结果表示，以上算例场景下，风电场并网系统将出现严重的次同步振荡问题。该算例对应的电磁暂态仿真结果如图7所示，可见，此时系统确实出现了振荡失稳的情况。即风电场配置跟网型SVG，在低短路比条件下，会面临次同步振荡失稳的风险。

表3电流源型直驱风电机组控制参数

表4跟网型SVG控制参数

由前述分析可知，在直驱风电场内配置跟网型SVG，在低短路比条件下风电机组存在次同步振荡的风险。因此，为降低弱电网下风电场次同步振荡的风险，本实施例提出将风电场内的SVG设置为构网型控制方式，该控制方式包括相角控制、交流电压幅值控制和电压电流双闭环控制三个过程，如图8-图10，其中：图8表示通过建立直流电压与交流角频率间的数学关系，通过控制直流电压间接实现对变流器输出电压相位的控制过程；图9表示通过对并网点交流电压进行PI控制得到变流器输出电压的幅值参考值的过程；图10表示通过电压电流双闭环控制进一步完成对外环输出电压信号的实现，并对变流器输出电流起到一定的限幅的过程。总体而言，通过相角控制和交流电压幅值控制可以使得这种新型SVG不再依赖于锁相环被动跟踪电网电压相位进行并网，而是可以直接生成并网点电压幅值和相位，实现对电网的主动支撑。这种控制方式下的SVG对电网而言是一个等效的受控电压源，而非传统矢量控制下的等效电流源，理论上来看，这种构网型的SVG由于不需要对电网电压进行锁相，因而可以适应任何强度的电网条件。另一方面，由于采用矢量控制的风电机组的并网运行仍然需要依赖于锁相环对电网电压进行定向，因而从定性角度来看，将场内配置的SVG由跟网型控制变为构网型控制后，相当于在PCC并网点处将SVG从等效电流源换成了等效电压源，将有助于提高并网点的电压性能，从而提高风电场的并网稳定性。构网型SVG控制参数如表5所示。仍然对附图3所示简化算例进行特征值分析，算例参数如前所述不变，即定直驱风电场容量为200MW，构网型SVG的容量为40Mvar，交流电网短路比(SCR＝1/Lgrid.pu)仍为1.5。计算得到此时含构网型SVG的直驱风电场并网系统的主导特征值为-0.527±j2π×34.26，可见，系统主导特征值的实部由正变为了负数，表明系统是稳定的，此时对应的电磁暂态仿真结果如附图11所示，系统出现扰动后，风电场输出有功功率可以迅速收敛，而不会像附图7所示发散失稳。综上可见，将风电场内SVG由跟网型控制方式改为构网型控制方式后，在低短路比交流电网条件下，风电并网系统稳定性大幅提高。

表5构网型SVG控制参数

需要说明的是，跟网型SVG等效为电流源，构网型SVG等效为电压源没有确定的理论计算过程。其等效的原理在于：跟网型SVG的控制策略是控制SVG输出电流的d/q轴分量，其输出的功率受到并网点电压的影响——当电网出现扰动导致并网点电压发生变化时，跟网型SVG输出电流不变，此时SVG输出的有功功率和无功功率会发生变化，因此跟网型SVG等效为电流源；构网型SVG的控制策略是控制并网点电压幅值和相位。当电网出现扰动时，构网型SVG并网点电压不变，其输出功率不会受到影响，因此等效为电压源。

在本实施例中，跟网型SVG和构网型SVG最大的区别在于跟网型SVG通过锁相环检测并网点电压相角实现同步并网。若线路阻抗较大，即图3中等效电抗L

本实施将风电场并网系统内配置的SVG改用构网型控制后，不仅能满足风电场正常的无功需求，也能对交流电网起到一定程度的支撑作用，在低短路比条件下，风电场配置构网型SVG可以提高系统次同步振荡稳定性；而且，构网型SVG与目前常用的SVG相比只有控制方法上存在差异，硬件装置均相同，因此采用构网型SVG只需要在原跟网型SVG的基础上进行软件控制方面的修改即可，不用额外增添硬件装置；更重要的是，与传统次同步振荡抑制方法(如在SVG控制通道中附加阻尼支路)，将SVG改用构网型控制是从根本上解决次同步振荡发生的原因，对于未来电力系统中新能源占比极高的场景仍然适用。

上述实施例提供的控制方式可以从根本上解决弱电网下含SVG的风电场并网系统次同步振荡的问题，其将SVG从受控电流源特性转变为受控电压源特性，实现了由被动跟随电网向主动支撑电网的转型，从而可以主动组网运行。该控制方法不依赖锁相环并网，对弱电网具备强的适应能力，可以有效提升风电场并网系统的稳定性，进而大幅度提高弱电网对新能源的承载能力。

本发明还提供一种风电场并网系统稳定性控制设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的一种含SVG的风电场并网系统稳定性控制方法。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。