當(dāng)前大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)由數(shù)百臺(tái)甚至數(shù)千臺(tái)風(fēng)電機(jī)組組成，它們類型多樣（雙饋風(fēng)電機(jī)組、鼠籠式風(fēng)電機(jī)組、直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組等），控制參數(shù)各異，而且運(yùn)行方式各不相同。風(fēng)電場(chǎng)大多地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其并網(wǎng)點(diǎn)短路比(SCR)隨著風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)數(shù)量的增加而降低，形成弱交流系統(tǒng)。同時(shí)，大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)常采用高壓直流輸電（HVDC）技術(shù)或串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離外送。相關(guān)研究表明，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)并入弱交流系統(tǒng)、含串聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)，以及HVDC系統(tǒng)時(shí)，均可能發(fā)生次同步振蕩。

2009年10月，美國(guó)德州發(fā)生電網(wǎng)故障導(dǎo)致某雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)過含75%串聯(lián)補(bǔ)償?shù)木€路并入電網(wǎng)，引發(fā)了20 Hz左右的次同步振蕩現(xiàn)象，系統(tǒng)電壓振蕩幅值超過2.0 pu，造成風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)及crowbar電路損壞。2011年以來，我國(guó)華北地區(qū)也多次出現(xiàn)以雙饋風(fēng)電機(jī)組為主的風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)線路送出時(shí)的次同步振蕩問題。國(guó)內(nèi)某柔性直流輸電示范工程調(diào)試過程中，記錄過雙饋風(fēng)電場(chǎng)接入基于模塊化多電平換流器的柔性直流(MMC-HVDC)系統(tǒng)時(shí)曾出現(xiàn)的振蕩頻率約為30Hz的次同步振蕩現(xiàn)象，導(dǎo)致柔直系統(tǒng)停運(yùn)。

新疆哈密三塘湖地區(qū)為大規(guī)模風(fēng)機(jī)集中并網(wǎng)并通過長(zhǎng)距離交流送出，屬于典型的弱交流系統(tǒng)，該地區(qū)共有兩座220kV風(fēng)電匯集站，分別為天電麻黃溝西風(fēng)電匯集站和龍?jiān)绰辄S溝東風(fēng)電匯集站，兩個(gè)220kV風(fēng)電匯集站共用一段220kV輸電線路，經(jīng)由山北變電站接入750kV哈密變電站

2014年以來，隨著哈密三塘湖區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)陸續(xù)并網(wǎng)，出現(xiàn)了不同程度的次同步振蕩現(xiàn)象，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)其振蕩頻率不固定，隨機(jī)分布于20Hz～50Hz之間，而且這種電壓、電流的振蕩還具有較快的發(fā)散速度，其振蕩時(shí)的電壓波形如圖2所示。

圖2為現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)到的35kV母線線電壓實(shí)時(shí)波形和有效值曲線，由圖可見，系統(tǒng)電壓在39秒時(shí)刻由穩(wěn)定狀態(tài)快速進(jìn)入到了振蕩狀態(tài)，系統(tǒng)電壓有效值表現(xiàn)為上下波動(dòng)的曲線，波動(dòng)幅度達(dá)到6.2kV。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)存在次同步振蕩現(xiàn)象，榮信公司以天山電力三塘湖風(fēng)電場(chǎng)220kV主變下原有的兩套SVG為試點(diǎn)，在既有SVG設(shè)備基礎(chǔ)上，在不影響原有SVG主控制策略（恒電壓）、不增加硬件部件或設(shè)備的前提下，采用附加控制策略的方式對(duì)次同步振蕩進(jìn)行抑制。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的次同步振蕩抑制功能的投入與退出時(shí)，系統(tǒng)電壓電流有效值曲線如圖4所示，圖5為抑制功能投入時(shí)的系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流及SVG電流瞬時(shí)值波形。

從圖中可以看出，31s 時(shí)SVG退出抑制功能，系統(tǒng)電壓逐漸發(fā)散，而在51s 時(shí)投入抑制功能，系統(tǒng)電壓逐漸穩(wěn)定。這也充分顯示了次同步振蕩抑制功能的有效性。