风电船发电机宽频振荡抑制技术通过实船验证

近年来，随着海上风电规模化开发，风电船作为移动式发电平台在深远海领域应用日益广泛。然而，风电机组与船舶电力系统的耦合易引发宽频振荡问题（频段覆盖次同步至超同步范围），威胁设备安全并降低供电质量。近期，风电船发电机宽频振荡抑制技术在国内某实船项目中完成工程验证，标志着该技术正式迈入实用化阶段。

一、技术核心原理：动态监测与自适应阻尼控制

宽频振荡精准感知

通过实时采集风场侧换流站母线的三相电压与电流信号，经坐标变换后计算输入功率 P{ ext{vsc-wf}} = 1.5(u{od}i{od} + u{oq}i_{oq})P

vsc-wf

​

=1.5(u

od

​

i

od

​

+u

oq

​

i

oq

​

) 。利用快速傅里叶变换（FFT）进行频谱分析，依据谐波功率阈值锁定振荡频率点，同步提取对应电压电流序列

智能阻尼控制策略

自适应参数调整：根据振荡功率序列的最低频率设定高通滤波器截止频率，并通过相位补偿环节（串联多个全通滤波器）优化信号相位。

阻抗重塑机制：在系统等效电阻为负时，切换输入信号极性（-u_{odq}−u

odq

​

），动态注入阻尼抑制谐振

二、实船验证成果：稳定性与可靠性双提升

测试场景与数据

技术应用于华东某海上风电船的柔直并网系统，覆盖 次同步振荡（10–80 Hz） 及 中高频振荡（250–350 Hz） 频段。结果显示：

电压波动幅度下降 65% ，功率波动率控制在 3% 以内；

风机脱网频次归零，设备机械应力显著降低

突破性意义

该方案首创 “无附加硬件”抑制模式 ，仅通过优化换流站控制器算法实现宽频段覆盖，避免了传统方案需加装 FACTS 装置带来的高成本与空间限制问题

三、技术应用前景：推动深远海风电开发

当前，我国江苏大丰、如东等海域正加速建设 800MW 级海上风电场，项目施工船舶规模达 30 余艘（如“博强2300”“中电建双海壹号”等工程船）131风电船宽频振荡抑制技术的成熟，将为规模化漂浮式风电平台并网提供核心保障，助力“双碳”目标下新能源高渗透率电网的稳定运行。

鸣途电力

鸣途电力深耕新能源并网技术领域，聚焦风电变流器控制与宽频振荡抑制，涵盖次同步振荡、高频谐振及构网型风电并网等关键技术。团队主导多项国家级课题（含 863 计划、重点研发计划），开发的风电柔直宽频振荡风险评估软件已应用于如东、张北等重大工程，成果获省部级奖励 8 项，为新能源电力系统安全提供核心支撑