[發明專利]一種DFIG-RSC次同步振蕩抑制方法和系統

有效

• 申請號: 202310011012.3
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN115693712B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 王南;孫力;段建東;胡博;孟繁易;丁越;孟子賀;賈祺;曾輝;張稚聰;何建營;畢海濤;崔巨勇;楊鶴;包蕊;劉珩宇;王冠宇;劉旸
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;哈爾濱工業大學;國網遼寧省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02P9/10;H02P21/05;H02P21/14;H02P101/15
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍

一種DFIG?RSC次同步振蕩抑制方法和系統，所述方法包括：按照次同步電流在雙饋風電機組DFIG系統中的發散過程建立次同步振蕩影響下的RSC數學模型，作為改進型自適應的轉子側變流器RSC控制模型；基于改進型自適應的轉子側變流器RSC控制模型，在電網振蕩頻率變化時維持RSC系統的控制效果，實現自適應DFIG?RSC次同步振蕩抑制。可使雙饋風力發電機DFIG免受電網次同步振蕩影響，保障風機發電平穩，保障電網運行安全。

技術領域

本發明屬于雙饋風力發電機轉子側控制技術領域，涉及一種DFIG-RSC次同步振蕩抑制方法和系統。

背景技術

隨著“雙碳目標”的提出和“新型電力系統”的建設，風能等新能源在電力系統中的占比不斷增加，電力系統正在朝著高比例可再生能源與高比例電力電子設備的方向發展。

雙饋風電機組（Doubly Fed Induction Generator，DFIG）以其變速恒頻、效率高的優點也成為了目前風力發電的主流發電機組。在電網次同步振蕩(Subsynchronousoscillation)SSO類故障的影響下，DFIG轉子側變流器（Rotor side converter, RSC）受次同步振蕩分量的影響，其輸出控制信號將出現振蕩分量，會使DFIG輸出功率波動，輸出功率與次同步振蕩功率疊加造成振蕩發散，導致區域級風電機組脫網、光伏解列等一系列危害，嚴重破壞電網的穩定性。

因此，對DFIG的RSC控制系統改進研究對電網運行安全具有重大的意義。但一般算法中所研究的RSC系統控制模型為振蕩頻率固定值，與在實際工程中，由于電力系統運行環境的改變，RSC系統內的振蕩頻率將會產生變化的情況不相符合，容易使雙饋風力發電機DFIG受電網次同步振蕩影響，無法保障風機發電平穩，保障電網運行安全。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供一種DFIG-RSC次同步振蕩抑制方法和系統，使雙饋風力發電機DFIG免受電網次同步振蕩影響，保障風機發電平穩，保障電網運行安全。

本發明采用如下的技術方案。

一種DFIG-RSC次同步振蕩抑制方法，包括：

步驟1、按照次同步電流在雙饋風電機組DFIG系統中的發散過程建立次同步振蕩影響下的RSC數學模型，作為改進型自適應的轉子側變流器RSC控制模型；

步驟2、基于改進型自適應的轉子側變流器RSC控制模型，在電網振蕩頻率變化時維持RSC系統的控制效果，實現自適應DFIG-RSC次同步振蕩抑制。

優選地，所述步驟1包括以下步驟：

步驟11、建立定子線路中含有次同步電流時的DFIG數學模型；

步驟12、對DFIG數學模型，按照電網電壓進行dq坐標系d軸定向設定，且忽略定子電阻Rs，推導得到轉子側磁鏈簡化方程；

步驟13、采用轉子側磁鏈簡化方程對DFIG數學模型進行模型改進，得到改進后的轉子電壓在dq坐標系中d、q軸分量；

步驟14、改進后的轉子電壓在dq坐標系中d、q軸分量作為轉子側dq坐標系下電壓-電流控制方程，結合定子電流在d、q軸上的分量，得到次同步振蕩影響下的RSC數學模型，即為改進型自適應的轉子側變流器RSC控制模型。

優選地，步驟11中，定子線路中含有次同步電流時的DFIG數學模型為：

（4）

（5）

（6）

（7）

其中，u_sd、u_sq分別為定子電壓在dq坐標系中q軸分量；