全功率变换风电机组的电压源控制(一):控制架构与弱电网运行稳定性分析

作     者：桑顺 张琛 蔡旭 王长永 杨志千 艾斯卡尔 王晗 饶芳权 SANG Shun;ZHANG Chen;CAI Xu;WANG Changyong;YANG Zhiqian;AI Sikaer;WANG Han;RAO Fangquan

作者机构：风力发电研究中心(上海交通大学电子信息与电气工程学院)上海市闵行区200240 中达电通股份有限公司上海市浦东区201300 新疆金风科技股份有限公司北京市大兴区100176 

基　　金：国家自然科学基金项目(51677117) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2021年第41卷第16期

页      码：5604-5615页

摘      要：针对弱电网缺乏频率支撑能力以及引发接入风电机组振荡失稳的问题,该文给出全功率风电机组的一种电压源控制方法。网侧变换器根据直流侧电压的动态直接实现对电网的自主同步,省略了锁相环;机侧控制环路中附加惯量传递控制环路实现风电机组对电网的惯量响应功能。特征值分析结果表明,电压源控制下的全功率风电机组可在短路比为2的弱电网下稳定运行,加入惯量传递控制会降低风电机组弱电网运行的稳定性。为了便于致稳控制策略的设计,采用“复功率系数法”,从阻尼特性的角度揭示附加惯量传递控制降低风电机组弱电网运行稳定裕度的机理。在此基础上,分别提出在机侧变换器与网侧变换器增加阻尼的致稳控制策略,使电压源控制的全功率风电机组能够在短路比为2的弱电网下稳定运行,且同时具备较强的惯量响应能力。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了控制方法的可行性以及理论分析的正确性。

主 题 词：全功率风电机组 电压源控制 弱电网 稳定性分析 惯量响应 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201245

馆 藏 号：203104701...