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风电变流技术
★ 5.0
基于暂态能量的直驱风电机组阻尼研究
Damping Study of Direct-Driven Wind Turbines Based on Transient Energy
| 作者 | 曹娜 · 韩清宇 · 张子洁 · 于群 |
| 期刊 | 太阳能学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 46 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 风电场 稳定性 控制 暂态能量函数 阻尼特性 曹娜 韩清宇 张子洁 于群 太阳能学报 Acta Energiae Solaris Sinica |
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风电机组控制参数设置不当可能导致阻尼减弱并引发自由振荡。为有效抑制振荡，需深入分析控制参数对阻尼的影响机理。本文以直驱风电机组为对象，考虑锁相环及网侧变流器内环控制参数，推导其暂态能量函数，定义机组耗能功率与阻尼影响因子，定量分析各参数对阻尼的影响。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果表明，变流器控制参数减小或锁相环参数增大均导致耗能功率上升、阻尼减弱；在相同单位变化率下，Ki1、Kp1、Kppll、Kipll对阻尼影响依次递减。
风电机组控制参数设置不当会引起风电机组阻尼变弱而发生自由振荡.为采取合理措施抑制风电机组的振荡,需要研究风电机组控制参数对机组阻尼的影响机理.以直驱风电机组为例,首先计及锁相环控制的比例系数Kppll和积分系数Kipll、网侧变流器内环控制的比例系数Kp1 和积分参数Ki1,推导直驱风电机组暂态能量函数,分析不同控制参数对机组暂态能量及阻尼的影响机理;定义机组耗能功率及阻尼影响因子,定量分析不同控制参数对机组阻尼的影响;最后,在PSCAD/EMTDC平台上建模分析,通过耗能功率的变化深入分析控制参数对机组阻尼的影响.仿真结果表明,一定范围内变流器控制参数减小,直驱机组耗能功率增大,阻尼变弱;锁相环控制参数增大,机组耗能功率增大,阻尼变弱;控制参数Kp1、Ki1、Kppll、Kipll单位变化率相同时,对机组阻尼的影响按照从大到小的顺序为Ki1、Kp1、Kppll、Kipll.
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源的变流器产品线具有重要参考价值。文中基于暂态能量分析的阻尼优化方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制设计。特别是在锁相环(PLL)和电流内环参数整定方面，研究结论可指导我司产品在弱电网条件下的稳定性优化。通过合理配置Ki1、Kp1、Kppll、Kipll等控制参数，可有效提升变流器的阻尼特性，增强产品在复杂电网环境下的适应性。这对提升阳光电源GFL型变流器的并网性能具有积极意义，也为后续VSG控制策略的优化提供了理论基础。