基于电气阻尼-刚度控制的双馈风电机组轴系扭振抑制策略

TM614; 针对现有扭振控制中,难以平衡抑振效果和响应速度的关系,以及高、低速轴的阻尼比变化速率不同导致整体阻尼比难以调节的问题,提出了一种双馈风电机组轴系扭振抑制策略.首先推导了机械扭转角与电磁转矩的传递函数,通过引入等效阻尼和刚度分析了高低速轴机电耦合阻尼比的差异.其次对电气刚度抑制轴系扭振的机理进行分析,根据阻尼和刚度的协调作用,提出基于电气阻尼-刚度控制的轴系扭振抑制策略,得到电气阻尼-刚度控制下的轴系阻尼比变化趋势.最后在搭建FAST-MATLAB/Simulink联合仿真双馈风电机组模块的基础上,引入湍流风与电网暂降激励,对所提策略的抑振效果进行仿真验证.结果表明,相较于传统的阻...

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Published in电力自动化设备 Vol. 42; no. 1; pp. 140 - 147
Main Authors 司金冬, 柴兆森, 李辉, 龚立娇, 王宾, 张新
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044%重庆大学 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆 400044%石河子大学 机械电气工程学院,新疆 石河子 832003 10.01.2022
石河子大学 机械电气工程学院,新疆 石河子 832003%石河子大学 机械电气工程学院,新疆 石河子 832003
清华大学 电机系 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室,北京 100084
Subjects
双馈风电机组;轴系扭振抑制策略;电气刚度;响应速度;补偿控制;阻尼
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ISSN1006-6047
DOI10.16081/j.epae.202109009

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Summary:TM614; 针对现有扭振控制中,难以平衡抑振效果和响应速度的关系,以及高、低速轴的阻尼比变化速率不同导致整体阻尼比难以调节的问题,提出了一种双馈风电机组轴系扭振抑制策略.首先推导了机械扭转角与电磁转矩的传递函数,通过引入等效阻尼和刚度分析了高低速轴机电耦合阻尼比的差异.其次对电气刚度抑制轴系扭振的机理进行分析,根据阻尼和刚度的协调作用,提出基于电气阻尼-刚度控制的轴系扭振抑制策略,得到电气阻尼-刚度控制下的轴系阻尼比变化趋势.最后在搭建FAST-MATLAB/Simulink联合仿真双馈风电机组模块的基础上,引入湍流风与电网暂降激励,对所提策略的抑振效果进行仿真验证.结果表明,相较于传统的阻尼控制,所提策略能够充分发挥传动链的机电强耦合作用,在保证响应速度的同时具有更好的抑振能力.
ISSN:1006-6047
DOI:10.16081/j.epae.202109009