電力系統(tǒng)外文翻譯--大型電力系統(tǒng)中由于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的滲透增加引起的阻尼功率振蕩的輔助控制（譯文）

1、1畢業(yè)設(shè)計（論文）譯文部分原文著作（期刊）名稱：Supplementary Control for Damping Power Oscillations due to Increased Penetration of Doubly Fed Induction Generators in Large Power Systems作 者：Durga Gautam原文出版單位：Power System Engineering Re

2、search Center原文出版時間：2011原文出版地點(diǎn)：美國大型電力系統(tǒng)中由于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的滲透增加引起的阻尼功率振蕩的輔助控制摘 要本文主要研究在一個大型互聯(lián)電力系統(tǒng)中雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIGs）的增加滲透對機(jī)電振蕩模式的影響。這項(xiàng)工作提出了一種控制機(jī)制，旨在為一個類似雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）的同步機(jī)的PSS設(shè)計一個電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS） 。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率輸出作為PSS的輸入。有功功率命令是對電力系統(tǒng)振蕩的相位相反

3、的調(diào)制，被饋送到雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的有功功率控制回路，以雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的端電壓為PSS輸入的一個額外控制信號被饋送到的無功功率控制環(huán)路。該機(jī)制的作用是提高采用特征值分析驗(yàn)證臨界模式的阻尼。這項(xiàng)工作還比較了兩種不同的控制機(jī)制可以采用的阻尼低頻跨區(qū)域振蕩模式。后者考慮到電網(wǎng)頻率變化以修改的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定點(diǎn)的想法為基礎(chǔ)。該篇文章所提出的技術(shù)會在一個代表著美國中西部互聯(lián)部分的大的測試系統(tǒng)上進(jìn)行測試。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)

4、電機(jī)組，暫態(tài)穩(wěn)定，小信號穩(wěn)定，靈敏性，慣性第 1 章 簡介環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，人類試圖減少對化石燃料的依賴，使可再生能源成為電力行業(yè)的主流。在各種可再生資源中，風(fēng)力發(fā)電擁有最有利的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)前景[1]。當(dāng)按傳統(tǒng)的小規(guī)模部署時，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)（風(fēng)力發(fā)電機(jī)組）對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響是最小的。然而，當(dāng)發(fā)電機(jī)的滲透水平的增加時，電力系統(tǒng)的動態(tài)性能很可能會受到影響。在幾種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，利用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIGs）的變速風(fēng)力渦輪機(jī)的使用在電力

5、行業(yè)越來越突出。因?yàn)樗男阅茉诤艽蟪潭壬嫌赊D(zhuǎn)換器和與之相關(guān)的控制決定，所以可以認(rèn)為一臺雙饋反應(yīng)發(fā)電機(jī)是一臺異步機(jī)，它們主要通過以下的四個機(jī)制（他們本身不影響機(jī)電模式）影響機(jī)電模式的阻尼：1、 取代同步電機(jī)，從而影響機(jī)電模式；3能力，在穩(wěn)態(tài)分析[ 5 ]中，風(fēng)電場建模為有適當(dāng)無功限制的 PV 母線。2.2 動態(tài)分析和建模潮流提供了動態(tài)模擬的初始條件，風(fēng)電場的建模為一個單一的等效機(jī)。一個考慮了大量的風(fēng)力渦輪機(jī)的完整的風(fēng)電場模型必然會提高計

6、算的負(fù)擔(dān)。此外，由于建模時考慮的電源系統(tǒng)很大，建模目的是觀察風(fēng)電場的外部網(wǎng)絡(luò)，而不是內(nèi)部的滲透作用，這種假設(shè)是很合理的。以下一一列舉了幾個影響雙饋反應(yīng)發(fā)電機(jī)動態(tài)特性的因素及其作用分析[ 5 ]：1、渦輪空氣動力學(xué)；2、渦輪機(jī)械控制（也叫槳距控制）控制傳遞到軸的機(jī)械功率；3、軸動力學(xué)模擬成兩個質(zhì)量軸，一個表示轉(zhuǎn)子/渦輪葉片，另一個代表第發(fā)電機(jī)；4、發(fā)電機(jī)的電特性——由于轉(zhuǎn)子側(cè)變換器對轉(zhuǎn)子電流的驅(qū)動非常快，忽視轉(zhuǎn)子的磁通動力學(xué)，其模型表現(xiàn)為

7、一個受控電流源；5、電氣控制——常用的控制器有三種，頻率/有功功率控制，電壓/無功功率控制及俯仰角/機(jī)械動力控制。三個主要的控制器提供以上三種控制。此外，我們也考慮了一個基于功率輸出（Pe）計算轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)速（ωref）的模型。額定風(fēng)速下，轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)速為正常值1.2pu，但輸出電壓低于 75％時，轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)速按下式計算[6]：? （2－1） 51 . 0 42 . 1 67 . 0 2 ?

8、? ? ? e e ref P P ?雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的有功功率和槳距角控制器的示意圖如在圖 2-1。渦輪的空氣動力學(xué)與機(jī)械功率從風(fēng)中提取一個給定的俯仰角和葉尖速比（汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速風(fēng)速度比） 。風(fēng)力發(fā)電模型計算從風(fēng)中提取的機(jī)械功率計算如下[ 7 ]：? （2－2） ? ? ? ? ? , 23p w r m C V A P ?其中， ：從風(fēng)中提取的機(jī)械功率； ：空氣密度； ：轉(zhuǎn)子葉片所掃過的面積； m P ? r A：風(fēng)速；

9、 ：功率因素； ：葉尖速比； ：螺距角。 W V p C ? ?如圖 2-1 所示的風(fēng)力發(fā)電模型的輸入是風(fēng)速（ ），螺距角（ ）和渦輪轉(zhuǎn)速（ W V ? t ?）。螺距角控制器控制機(jī)械功率輸出。風(fēng)速高于額定值時，葉片到軸的限制機(jī)械動力設(shè)定為（1.0p.u）。當(dāng)風(fēng)速低于額定電流值時，設(shè)置葉片為最小間距，以最大限度地提高的機(jī)械動力。對于評估風(fēng)電模型和注入到電網(wǎng)的電功率的機(jī)械動力取決于感應(yīng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)動方程。考慮到單個以及整體的渦輪葉片和