含虚拟惯量的双馈风电机组扭振阻尼特性分析与抑制方法研究

• 作者: 孙正龙 李浩博 刘铖 杨德友 蔡国伟
• 来源期刊: 电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 虚拟惯量控制 扭振阻尼 频率偏移 参数优化
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 高比例可再生能源并网|High Share of Renewable Energy Integration
• 页码范围: 4671-4682
• 页数: 12页
• 分类号: TM614
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2021.0562

摘要

阻尼是影响双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)轴系扭振的核心因素.在并网导则要求风电参与系统调频的背景下,当DFIG采用虚拟惯量控制响应系统频率变化时,其扭振的阻尼特性将更加复杂.采用阻尼转矩方法,首先分析了最大功率跟踪模式下DFIG轴系扭振的阻尼特性,推导了虚拟惯量引入后双馈风机的电磁转矩–转速环传递函数,解释了虚拟惯量控制降低DFIG扭振阻尼的原因.其次,分析了基于带通滤波器和相位补偿环节的扭振阻尼控制器(bandpass-filter and phase-compensation based torsional oscillation damping controller,BPB-TODC)附加于不同控制通道引起的扭振频率偏移问题.针对扭振频率偏移导致阻尼控制器性能下降的问题,在混合通道BPB-TODC基础上,通过对多扭振频率偏移场景下的控制器参数进行寻优,提出了抗扭振频率偏移的优化BPB-TODC.最后,通过仿真验证了上述理论分析的正确性和所提阻尼控制器的有效性.