电气工程学报 ›› 2021, Vol. 16 ›› Issue (1): 119-126.doi: 10.11985/2021.01.015

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双馈风电机组次同步控制相互作用的抑制方法 *

党存禄1,2,3(), 李旭鹏1(), 孙海斌1(), 武文成1   

  1. 1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院 兰州 730050
    2.兰州理工大学甘肃省工业过程先进控制重点实验室 兰州 730050
    3.兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心 兰州 730050
  • 收稿日期:2020-10-21 修回日期:2021-01-12 出版日期:2021-03-25 发布日期:2021-03-25
  • 通讯作者: 李旭鹏 E-mail:dcl_1964@163.com;18189570106@163.com;1601427954@qq.com
  • 作者简介:李旭鹏,男,1995年生,硕士研究生。主要研究方向为电力系统分析。E-mail:18189570106@163.com
    党存禄,男,1964年生,教授。主要研究方向为新能源发电技术,电力电子与电力传动。E-mail:dcl_1964@163.com
    孙海斌,男,1994年生,硕士研究生。主要研究方向为电力系统分析。E-mail:1601427954@qq.com
  • 基金资助:
    * 国家自然科学基金(51767017);国网甘肃省电力科学研究院(SGGSKY00 DJJS1900216);甘肃省住房和城乡建设厅2018年建设科技基金项目资助项目([AI]JK2018-21)

Suppression Method for Sub-synchronous Control Interaction of Doubly-fed Induction Generators

DANG Cunlu1,2,3(), LI Xupeng1(), SUN Haibin1(), WU Wencheng1   

  1. 1. College of Electrical and Information Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050
    2. Key Laboratory of Gansu Province Advanced Control for Industrial Processes, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050
    3. National Experimental Teaching Demonstration Center of Electrical and Control Engineering of Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050
  • Received:2020-10-21 Revised:2021-01-12 Online:2021-03-25 Published:2021-03-25
  • Contact: LI Xupeng E-mail:dcl_1964@163.com;18189570106@163.com;1601427954@qq.com

摘要:

当系统发生扰动时,双馈风电机组的转子侧变流器会与串联补偿装置的电容器发生次同步控制相互作用(Sub-synchronous control interaction,SSCI),使双馈风电机组在一定程度上表现为次同步振荡的发生源,严重影响到电力系统的稳定性。在抑制次同步振荡的同时,当控制器参数发生变化时,使控制器原有性能不受影响:分析了次同步振荡的发生机理,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了研究该双馈风电机组次同步振荡的电磁暂态模型,通过在转子侧变流器中加入滤波器来抑制次同步控制相互作用的方法,有效地抑制了双馈风电系统中发生的SSCI,使畸变电流收敛,进而控制双馈风电系统输出的有功和无功功率,抑制系统中出现的SSCI,使双馈风电机组在低风速、高串补度和转子侧变流器内环增益较高的工况下都能够稳定运行。

关键词: 双馈风电机组, 次同步控制相互作用, 转子侧变流器, 抑制方法, 时域仿真

Abstract:

When the power system is disturbed, the rotor-side converter of the DFIGs will have SSCI with the capacitor of the series compensation device, which will make the DFIGs behave as a source of sub-synchronous oscillation to a certain extent, which will seriously affect to the stability of the power system. Aiming at the actual situation of DFIGs in the northwestern region of China, the occurrence mechanism of sub-synchronous oscillation is analyzed, and the electromagnetic transient model is built to study the sub-synchronous oscillation of the DFIGs on the PSCAD/EMTDC platform. A filter is added to the rotor-side converter to suppress the SSCI. Finally, the effectiveness of the suppression method is verified by comparing the time-domain simulation diagram of the output power of the DFIGs with or without the filter under the same operating conditions.

Key words: DFIGs, SSCI, rotor-side converter, suppression method, time-domain simulation

中图分类号: