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双馈风机转子转速时间尺度小扰动同步稳定机理与分析
Small-Signal Synchronization Stability Mechanism and Analysis of Doubly Fed Induction Generator at Rotor Speed Time Scale
许洪胜 · 占萌 · 付聪 · 张水平 等7人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
随着新能源渗透率提升，电力系统同步稳定机理发生改变。本文研究双馈风机在转子转速时间尺度下单机无穷大系统的小扰动同步稳定性。建立暂态模型并验证降阶合理性，通过分岔分析揭示弱电网下系统失稳现象。主导模态分析表明功率平衡环节为失稳主导因素，据此构建类Heffron-Phillips模型，揭示储能状态量与同步相位关系。复转矩分析显示锁相环影响较小，端电压环节引入负阻尼。最后分析关键参数影响，指导优化设计，并通过仿真与硬件在环实验验证理论分析。
解读: 该双馈风机小扰动同步稳定机理研究对阳光电源风储混合系统具有重要价值。研究揭示的功率平衡环节失稳机理和锁相环负阻尼特性，可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制优化，特别是在弱电网场景下提升系统稳定裕度。类Heffron-Phillips模型建模方法可借鉴用于PowerTitan储能系统的多时...
基于事件大小和转子转速的风力发电机合成惯性控制
Synthetic Inertia Control for a Wind Turbine Generator Based on Event Size and Rotor Speed
Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点，风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略，支持阶段采用与转速成正比的控制增益，而非依赖频率变化率，有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响；恢复阶段则按转速调整有功参考值，确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。
解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...