基于小信號(hào)穩(wěn)定分析的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制方法研究.pdf

1、隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增大及風(fēng)電在電力系統(tǒng)容量所占比例的不斷提高，風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)及風(fēng)電設(shè)備本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為目前使用最為廣泛的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類(lèi)型，其并網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題不容忽視。因此本文針對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)小信號(hào)穩(wěn)定性開(kāi)展研究，主要內(nèi)容包括：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效輸入導(dǎo)納建模、不同并網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)小信號(hào)穩(wěn)定性分析和基于虛擬感抗的附加控制器設(shè)計(jì)。
　　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效輸入導(dǎo)納建模是本文研究的

2、重點(diǎn)。本文首先在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下推導(dǎo)了雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此推導(dǎo)出了雙饋風(fēng)力電機(jī)主電路的固有等效輸入導(dǎo)納。在此基礎(chǔ)上考慮雙饋?zhàn)兞髌骺刂葡到y(tǒng)的影響，建立了鎖相環(huán)、電流環(huán)和功率環(huán)的小信號(hào)線性化模型，與雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的固有導(dǎo)納相結(jié)合，得到了包含雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部電磁暫態(tài)和控制系統(tǒng)影響的等效輸入導(dǎo)納模型。
　　結(jié)合所建立的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效輸入導(dǎo)納模型和電網(wǎng)阻抗模型，根據(jù)廣義乃圭斯特穩(wěn)定性判據(jù)，對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)小信號(hào)穩(wěn)定性分

3、析。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，將雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電網(wǎng)側(cè)等效成電壓源和阻抗矩陣的形式，將雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)等效成電流源和導(dǎo)納矩陣的形式，根據(jù)阻抗比矩陣的特征軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)的小信號(hào)穩(wěn)定性。針對(duì)弱電網(wǎng)和串補(bǔ)電容連接兩種常見(jiàn)的風(fēng)電并網(wǎng)條件，分析了控制系統(tǒng)參數(shù)變化和系統(tǒng)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)于系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定性的影響。
　　針對(duì)弱電網(wǎng)情況下的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)存在的不穩(wěn)定現(xiàn)象，提出了一種基于虛擬感抗的附加控制器。所提控制器便于實(shí)現(xiàn)，不需要額外增加傳感器，在不改變