返回列表 发布新帖

含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略

12 0
admin 发表于 2024-12-14 12:56 | 查看全部 阅读模式

文档名:含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略
摘要:针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略.首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻抗模型;其次,深入分析引入电压-电流双闭环控制对弱电网下构网型直驱永磁同步风电机组产生次同步振荡的影响特性,提出了电流环引入UDE附加阻尼支路的振荡抑制策略,并基于UDE的附加阻尼控制采用滤波带宽思想对系统扰动进行估计,通过动态电压补偿方式实现阻尼支撑,可有效抑制次同步振荡,提升系统鲁棒性;最后,通过时域仿真验证了所提振荡抑制方法的有效性.

Abstract:Underthebackgroundofcontinuousgrowthofwindpowerinstalledcapacity,grid-formingconvertersareusedtosolvetheproblemofsysteminertialosscausedbyhighproportionofpowerelectronicequipmentinwindpowersystem.Duringtheinteractionbetweenthegrid-formingdirect-drivepermanentmagnetsynchronousgenerator(D-PMSG)andtheweakgrid,itsequivalentcapacitanceandtheweakgridinductanceproduceresonance.Especiallyinremoteareas,thesub-synchronousoscillationoccurswiththeresonancedivergingunderconditionofnegativedamping.Comparedwiththetraditionalsub-synchronousoscillationdominatedbyshaftingdynamics,theoscillationphenomenoninthenewpowersystemoftenbeginswithsmallsignalnegativedampingdivergenceandendsinnonlinearcontinuousoscillation,whichshowsthecharacteristicsofwideoscillationfrequencyrange.Inordertosolvetheproblemofsub-synchronousoscillationcausedbythelackofdamping,anoscillationsuppressionstrategyofsupplementarydampingbranchbasedonuncertaintyanddisturbanceestimator(UDE)ingrid-formingD-PMSGisproposed.Thesequenceimpedancemodelofgrid-sideconverterisestablished,andthestabilityofvirtualsynchronousgenerator(VSG)withorwithoutvoltage-currentdoubleclosed-loopisanalyzed.ThesequenceimpedanceofVSGwithoutvoltage-currentdoubleclosed-loopisinductiveasawhole,whichissimilartothecharacteristicsoftraditionalsynchronousgenerator.Underthismode,thereisnointeractiveresonancewiththeweakgrid,andthesystemstabilityisgood,butitcannotachieveaccuratevoltageregulationandcurrentlimiting.ThepositivesequenceimpedanceofVSGwithvoltage-currentdoubleclosed-loopiscapacitiveasawhole,andthenegativedampingcharacteristicsappearlocally,whichhastheriskofsub-synchronousoscillation.Inordertoimprovethedampingcharacteristicsofgrid-formingD-PMSG,theUDEsupplementarydampingbranchisintroducedintocurrentloop.ThemathematicalmodelofUDEdampingcontrollerisestablished,andtheVSGsequenceimpedancemodelafterintroducingUDEcontrollerisderived.TheinfluenceofUDEcontrollerparametersonsystemstabilityisanalyzedbasedonsequenceimpedancemodelwithUDE.Theparametersofreferencemodelanderrorfeedbackgainaremainlyusedtoimprovetheperformanceofthecontrolleritself,whichhaslittleinfluenceonthestabilityofVSG.ThefilterbandwidthofUDEcontrollerhasagreatinfluenceonthestabilityofthesystem.Increasingthefilterbandwidthcanimprovethedampingcharacteristics,butitismoreaffectedbynoise.Therefore,thechoiceoffilterbandwidthneedstobecompromised.AfterintroducingtheUDEsupplementarydampingbranch,thenegativedampingintervaloftheVSGissharplyreduced,andthestabilityofthesystemissignificantlyimproved.Conclusionscanbedrawnthat:(1)ThesequenceimpedancemodelofVSGinthefrequencydomainisderived.Afterintroducingdoubleclosed-loopcontrol,thegrid-formingD-PMSGpresentsnegativedampingandcapacitivecharacteristicsinaspecificfrequencyband,andthesub-synchronousoscillationoccursunderinteractionwiththeweakgrid.(2)TheUDEsupplementarydampingbranchcontrolmodelisestablishedwiththeideaoffilterbandwidth,whichcansuppressthesub-synchronousoscillationeffectivelywithinacertainrangeofgridstrength.Thismethodsolvestheproblemthatthetraditionalsupplementarydampingcontrolmustchangethecontrolparametersfrequently,andimprovestheabilityofthesystemtoadapttocomplexworkingconditions.(3)Underthestepdisturbanceofgridvoltageandactivepowercommand,thesystemcanalsosuppresssub-synchronousoscillationwell,whichpresentsobviousanti-interferenceabilityandgoodsystemrobustness.

作者:陈建   任永峰   孟庆天   薛宇   何晋伟 Author:ChenJian   RenYongfeng   MengQingtian   XueYu   HeJinwei
作者单位:内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051北京天润新能投资有限公司北京100020天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072
刊名:电工技术学报
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(7)
分类号:TM712
关键词:直驱永磁同步风电机组  次同步振荡  虚拟同步发电机  不确定性和扰动估计器  附加阻尼  
Keywords:Direct-drivepermanentmagnetsynchronousgenerator  sub-synchronousoscillation  virtualsynchronousgenerator  uncertaintyanddisturbanceestimator  supplementarydamping  
机标分类号:TM712TM46TM315
在线出版日期:2024年4月12日
基金项目:国家自然科学基金,国家自然科学基金,内蒙古自治区自然科学基金资助项目含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(7)陈建  任永峰  孟庆天  薛宇  何晋伟针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略.首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

        含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略  Sub-Synchronous Oscillation Suppression Strategy for Grid-Forming Direct-Drive Permanent Magnet Synchronous Generator with Uncertainty and Disturbance Estimator Supplementary Damping Branch

含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略.pdf
2024-12-14 12:56 上传
文件大小:
2.23 MB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表