双馈感应风机控制环节对电力系统机电小干扰稳定的影响分析

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摘要大规模风电并网使电力系统电力电子化现象愈发明显,双馈感应风机并网后其控制环节对电力系统小干扰稳定影响的分析和控制研究变得日益重要。本文首先建立了计及双馈风电机组转子侧变频器动态特性的小干扰稳定模型,通过特征值分析法和时域仿真法相结合,研究了风机参与系统振荡及其转子侧内部各个控制环节对小干扰稳定的影响,判断出对系统稳定影响较为主要的是控制环节,在此基础上对不同控制环节附加电力系统稳定器（PSS）来对比验证,为阻尼控制的附加位置提供合理依据。基于对四机两区系统进行仿真算例分析结果表明,机电时间尺度下的控制环节对小干扰稳定影响较非机电尺度控制环节更加明显,在该种控制环节附加电力系统稳定器更有助于提高系统小干扰稳定性。

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关键词 ：双馈风电机组, 电力系统, 小干扰稳定, 风力发电

Abstract：The high proportion of wind power grid-connected makes the traditional power system are increasingly transforming into power electronics systems. The analysis and control research of electromechanical small-signal stability of power system as affected by control-links of doubly-fed induction generator (DFIG) becomes increasingly important. In this paper, a small-signal stability model considering the dynamic characteristics of the rotor-side converter of the DFIG is established. Through the combination of eigenvalue analysis and time domain simulation, the effects of DFIG participation in system oscillation and various control links inside the rotor-side on small disturbance stability are studied in order to judge the main control-link that affects the stability of the system. On this basis, power system stabilizers are added to different control links for comparison and verification, which provides a reasonable basis for the additional position of damping control. Based on the simulation example analysis of a four-machine two-region interconnected power system, it is shown that the influence of the control-link on the electromechanical time-scale on the small disturbance stability is more obvious than the non-electromechanical scale control-link. Adding power system stabilizers in this kind of control link is more helpful to improve small-signal stability of the power system.

Key words： doubly fed induction generator (DFIG) power system small-signal stability wind power generation

收稿日期: 2019-02-14 出版日期: 2019-09-12

基金资助:国家电网黑龙江省电力科学院科研项目（SGHLDK00DWJS1800199）; 吉林省科技发展计划项目（20180520067JH）

作者简介: 王也（1993-）,男,硕士研究生,主要研究方向为电力系统与新能源技术。

引用本文:

王也, 徐茂达, 郝文波, 刘铖, 陈枭杰. 双馈感应风机控制环节对电力系统机电小干扰稳定的影响分析[J]. 电气技术, 2019, 20(9): 31-38. Wang Ye, Xu Maoda, Hao Wenbo, Liu Cheng, Chen Xiaojie. Analysis of electromechanical small-signal stability of power system as affected by control-links of doubly fed induction generator. Electrical Engineering, 2019, 20(9): 31-38.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2019/V20/I9/31

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