考虑小干扰稳定的海上风电经不控整流直流送出系统控制器参数优化设计

风机并网逆变器及送电系统的稳定性是大规模海上风力发电系统稳定运行的重要保证.提出一种考虑小干扰稳定的海上风电系统控制器参数优化设计方法.首先,利用谐波线性化原理推导了直驱风机并网逆变器、送端采用不控整流器的高压直流(diode-rectifier based HVDC,DR-HVDC)输电系统的序阻抗模型.然后,分析了风场经DR-HVDC并网互联系统的特点,讨论了稳定判据的适用性.进而,从控制器的角度,确定直驱风机并网逆变器控制系统的控制带宽和阻尼比的取值范围.并在此基础上,从系统的角度,综合考虑互联系统的右半平面零极点和控制参数等对阻抗比值的作用.最后,给出直驱风机并网逆变器的控制系统参数优...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 50; no. 21; pp. 65 - 74
Main Authors 金国彬, 杨明城, 李国庆, 辛业春, 谢飞, 马煜凯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林吉林132012 01.11.2022
Subjects
海上风电
阻抗稳定
伯德图
右半平面零极点
参数优化
不控整流器
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.220004

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Summary:风机并网逆变器及送电系统的稳定性是大规模海上风力发电系统稳定运行的重要保证.提出一种考虑小干扰稳定的海上风电系统控制器参数优化设计方法.首先,利用谐波线性化原理推导了直驱风机并网逆变器、送端采用不控整流器的高压直流(diode-rectifier based HVDC,DR-HVDC)输电系统的序阻抗模型.然后,分析了风场经DR-HVDC并网互联系统的特点,讨论了稳定判据的适用性.进而,从控制器的角度,确定直驱风机并网逆变器控制系统的控制带宽和阻尼比的取值范围.并在此基础上,从系统的角度,综合考虑互联系统的右半平面零极点和控制参数等对阻抗比值的作用.最后,给出直驱风机并网逆变器的控制系统参数优化设计流程.基于Matlab/Simulink建立海上风电经DR-HVDC直流送出系统的时域仿真模型.仿真结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.220004