雙饋風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩分析與抑制方法研究.pdf

1、我國(guó)先后在不同地區(qū)建成了大量的風(fēng)電場(chǎng),雙饋異步發(fā)電機(jī)（DFIG）在大量風(fēng)電場(chǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。大多風(fēng)電場(chǎng)和負(fù)荷中心的距離較遠(yuǎn)，因此串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)作為遠(yuǎn)距離傳輸一種手段，解決了風(fēng)電場(chǎng)的大規(guī)模向外輸送功率,但也會(huì)存在次同步振蕩問(wèn)題。本文針對(duì)含有雙饋異步發(fā)電機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)向外傳輸電能時(shí)，可能引起的次同步振蕩現(xiàn)象，進(jìn)行了深入的分析，主要內(nèi)容如下：
　?。?)對(duì)含雙饋風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串聯(lián)電容補(bǔ)償技術(shù)向外輸送電能引起的次同步振蕩，建立了詳細(xì)

2、的數(shù)學(xué)模型。主要包括風(fēng)能捕獲模型、雙饋發(fā)電機(jī)模型、網(wǎng)側(cè)變頻器控制模型、轉(zhuǎn)子側(cè)變頻器控制模型和傳輸線(xiàn)模型等，并基于風(fēng)電特性引入風(fēng)速因子，對(duì)風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系模型進(jìn)行改進(jìn)。
　?。?）通過(guò)比較次同步振蕩分析方法，本文主要選用特征結(jié)構(gòu)空間法以及時(shí)域仿真法綜合對(duì)次同步振蕩產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析。首先基于改進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系模型，并引入變步長(zhǎng)線(xiàn)性法重新推導(dǎo)了特征結(jié)構(gòu)空間模型，計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)矩陣、得到特征值、特征向量及相關(guān)數(shù)據(jù)，以此分析系統(tǒng)次同步諧

3、振的發(fā)生機(jī)理，獲取風(fēng)速、串補(bǔ)度與特征相量的關(guān)系。然后,采用時(shí)域仿真法驗(yàn)證了特征結(jié)構(gòu)空間法對(duì)于分析次同步振蕩的正確性。
　?。?）基于所推導(dǎo)的改進(jìn)特征結(jié)構(gòu)空間模型，結(jié)合已有的模糊控制研究基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了變論域模糊控制器?？紤]到雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻的特性，將變論域模糊控制應(yīng)用于含雙饋風(fēng)電機(jī)組有功功率的次同步振蕩抑制中。并通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)比表明，變論域模糊控制器對(duì)雙饋風(fēng)力電機(jī)不同工況具有良好的自適應(yīng)性，與傳統(tǒng)附加阻尼控制器相比，對(duì)次同步振蕩