雙饋風(fēng)電場次同步振蕩分析與抑制方法研究.pdf

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

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模型等，并基于風(fēng)電特性引入風(fēng)速因子，對風(fēng)電機組轉(zhuǎn)子軸系模型進行改進。
　　（2）通過比較次同步振蕩分析方法，本文主要選用特征結(jié)構(gòu)空間法以及時域仿真法綜合對次同步振蕩產(chǎn)生機理進行了分析。首先基于改進的風(fēng)電機組轉(zhuǎn)子軸系模型，并引入變步長線性法重新推導(dǎo)了特征結(jié)構(gòu)空間模型，計算系統(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)生機理，獲取風(fēng)速、串補度與特征相量的關(guān)系。然后,采用時域仿真法驗證了特征結(jié)構(gòu)空間法對于分析次同步振蕩的正確性。
　?。?）基于所推導(dǎo)的改進特征結(jié)構(gòu)空間模型，結(jié)合已有的模糊控制研究基礎(chǔ)，設(shè)計了變論域模糊控制器。考慮到雙饋風(fēng)力發(fā)電機變速恒頻的特性，將變論域模糊控制應(yīng)用于含雙饋風(fēng)電機組有功功率的次同步振蕩抑制中。并通過仿真結(jié)果對比表明，變論域模糊控制器對雙饋風(fēng)力電機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，對次同步振蕩