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风电变流技术 ★ 5.0

基于数据驱动鲁棒控制的双馈风机区间振荡附加阻尼控制方法

A Data-Driven Robust Control Method for Supplementary Damping Control of Inter-area Oscillations in Doubly Fed Induction Generators

作者 施星宇傅俊诚李泽文王炜宇曹一家曾祥君
期刊 中国电机工程学报
出版日期 2025年7月
卷/期 第 45 卷 第 7 期
技术分类 风电变流技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 互联电力系统 双馈风机 附加阻尼控制 数据驱动 区间低频振荡
版本:
针对含风电接入的互联电力系统建模困难、运行方式多变及风电出力波动等问题导致传统附加阻尼控制效果不佳的难题,提出一种基于数据驱动鲁棒控制的双馈风机附加阻尼控制方法。该方法利用无功调制能力增强系统阻尼,结合动态线性化技术构建伪梯度矩阵参数化的数据驱动模型,并设计在线更新机制提升模型精度;引入数据驱动离散二阶滑模面生成控制律,有效抑制区间低频振荡并削弱风速扰动影响。理论分析验证了闭环系统稳定性,仿真结果表明该方法在多种工况下均具有优良的适应性与鲁棒性。
含风电接入的互联电力系统面临精确建模难、运行方式复杂多变及风电出力波动大等难题,导致传统双馈风机附加阻尼控制器的区间振荡阻尼性能不稳定.为此,该文提出一种基于数据驱动鲁棒控制的附加阻尼控制方法,利用双馈风机无功调制能力提升系统区间振荡阻尼效果.首先依托动态线性化技术,建立以伪梯度矩阵为参数的数据驱动模型,并提出适应系统运行方式变化的参数在线更新方法,提高数据驱动模型的准确度;然后设计数据驱动离散二阶滑模面,生成控制律来抑制区间低频振荡,同时降低风速变化等扰动对控制器阻尼性能的不利影响;最后理论分析闭环系统的稳定性.仿真结果表明,在各种运行工况变化和扰动下,所提阻尼控制方法能有效抑制系统的区间低频振荡,大幅提升控制系统的适应性和鲁棒性.
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SunView 深度解读

该研究的数据驱动鲁棒控制方法对阳光电源的储能变流器和大型风电变流器产品具有重要参考价值。其中的无功调制和动态线性化技术可应用于ST系列储能变流器的并网控制优化,提升系统阻尼特性。数据驱动建模和在线更新机制对PowerTitan大型储能系统的自适应控制具有启发意义,有助于提高系统在复杂电网环境下的运行稳定性。该方法的鲁棒控制思路也可借鉴应用于SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制,增强产品在弱电网条件下的适应性。研究成果对提升阳光电源新能源并网产品的控制性能具有积极意义。