[發(fā)明專利]雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法和控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710652977.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107370183B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊琳;于釗;龐承宗;肖湘寧;許濤;賀靜波;張劍云;王超;張怡;常喜強;李渝;張鋒;郭小龍;王衡;陳龍
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國家電網(wǎng)公司;威奇托州立大學;國網(wǎng)新疆電力公司;國網(wǎng)新疆電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京睿派知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11597
• 代理人: 劉鋒

本申請?zhí)峁┝艘环N雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法和控制器，所述方法包括：根據(jù)雙饋風機發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型建立復頻域傳遞函數(shù)G(s)；基于傳遞函數(shù)定義特征多項式δ(s,k_p,k_i)，在特征多項式中PI控制器的控制參數(shù)k_p、k_i同時出現(xiàn)在s的奇數(shù)次冪項和偶數(shù)次冪項中；基于傳遞函數(shù)和特征多項式定義測試多項式v(s)，在測試多項式中k_p、k_i在s的奇數(shù)次冪項和偶數(shù)次冪項中實現(xiàn)分離；對測試多項式v(s)進行傅立葉變換，k_p出現(xiàn)在虛部多項式q(ω,k_p)中，k_i出現(xiàn)在實部多項式p(ω,k_i)中，通過q(ω,k_p)確定k_p的取值范圍，根據(jù)每一個固定的k_p值確定能夠使p(ω,k_i)>0的k_i值。

技術領域

本申請涉及風電設備技術領域，尤其涉及一種雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法和控制器。

背景技術

隨著能源、環(huán)境危機的加劇，世界各國利用可再生能源的步伐在不斷加速。近年來，風力發(fā)電作為技術較為成熟的可再生能源發(fā)電形式之一，發(fā)展十分迅速，許多國家已經(jīng)做出大規(guī)模開發(fā)利用風能的決策和規(guī)劃。雙饋風力發(fā)電機(Doubly-Fed InductionGenerator，DFIG)具有成本低，技術成熟，電力電子變流裝置所需要的容量小等優(yōu)點，目前在我國得到了廣泛使用。隨著并網(wǎng)雙饋風電場容量的增大以及風力發(fā)電滲透率的提高，由雙饋風電場產(chǎn)生的次同步間諧波以及次同步振蕩問題日漸凸現(xiàn)，而次同步間諧波的頻率很可能與汽輪發(fā)電機組的軸系固有頻率匹配，引起汽輪發(fā)電機組的次同步振蕩，甚至導致汽輪發(fā)電機組大軸的損壞，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

目前，在雙饋風機控制參數(shù)對次同步分量影響規(guī)律以及雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域方面，尚缺少研究。

發(fā)明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法和控制器，用以解決現(xiàn)有技術中風電場的次同步振蕩影響汽輪發(fā)電機組以及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的技術問題。

根據(jù)本申請實施例的一個方面，提供了一種雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法，所述方法包括：根據(jù)雙饋風機發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型建立復頻域傳遞函數(shù)G(s)；基于傳遞函數(shù)定義特征多項式δ(s,k_p,k_i)，在特征多項式中PI控制器的控制參數(shù)k_p、k_i同時出現(xiàn)在s的奇數(shù)次冪項和偶數(shù)次冪項中；基于傳遞函數(shù)和特征多項式定義測試多項式v(s)，在測試多項式中k_p、k_i在s的奇數(shù)次冪項和偶數(shù)次冪項中實現(xiàn)分離；對測試多項式v(s)進行傅立葉變換，k_p出現(xiàn)在虛部多項式q(ω,k_p)中，k_i出現(xiàn)在實部多項式p(ω,k_i)中，通過q(ω,k_p)確定k_p的取值范圍，根據(jù)每一個固定的k_p值確定能夠使p(ω,k_i)>0的k_i值。

根據(jù)本申請實施例的另一方面，提供了一種控制器，包括：處理器；用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；其中，處理器被配置為：執(zhí)行上述雙饋風機控制參數(shù)的次同步穩(wěn)定域控制方法。

本申請實施例的有益效果包括：合理調節(jié)雙饋風機RSC的d軸電流內環(huán)控制器參數(shù)，減弱或消除次同步振蕩對并網(wǎng)雙饋風電場的影響，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

附圖說明

通過以下參照附圖對本申請實施例的描述，本申請的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1是并網(wǎng)雙饋風電場接線圖；