补偿双馈风电机组电磁转矩-转速闭环相位滞后特性的传动轴系统阻尼控制

发布时间：2018-07-03 01:35

  本文选题：相位补偿 + 阻尼控制　； 参考：《电网技术》2014年12期

【摘要】：准确地获取双馈风电机组闭环控制回路的相位特性并对其进行合适的相位补偿是设计传动轴系统阻尼控制器的关键,为此,推导了定子磁链定向坐标系下双馈风电机组闭环系统电磁转矩-电机转速的微增量表达式,建立了阻尼转矩系数与有功控制策略、机组运行状态和控制系统参数之间的联系,据此设计了含相位补偿环节的基于电机转速信号的扭转振荡阻尼控制器,并从阻尼转矩系数分析、根轨迹分析和时域仿真3个角度验证了该控制器在不同运行状态下的有效性和鲁棒性。结果表明,在相同增益下,补偿控制系统相位滞后特性的阻尼控制比无相位补偿阻尼控制更能有效地提高扭转振荡阻尼以及降低对轴系的暂态转矩冲击。
[Abstract]:It is the key to design damping controller of drive shaft system to accurately obtain the phase characteristics of closed-loop control loop of doubly-fed wind turbine and make appropriate phase compensation. The micro-increment expression of electromagnetic torque and motor speed of closed-loop system of doubly-fed wind turbine in stator flux oriented coordinate system is derived, and the relationship between damping torque coefficient and active power control strategy, unit running state and control system parameters is established. Based on this, a torsional oscillation damping controller with phase compensation is designed based on motor speed signal, and the damping torque coefficient is analyzed. The effectiveness and robustness of the controller are verified by root locus analysis and time domain simulation. The results show that the damping control of compensated control system with phase lag is more effective than the control without phase compensation in increasing the damping of torsional oscillation and reducing the transient torque impact on shafting under the same gain.
【作者单位】： 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系);福建省电力有限公司电力经济技术研究院;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(2014AA051901) 国家电网公司科技项目(KTB11201301545)~~
【分类号】：TM614

【参考文献】

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1 李晶,宋家骅,王伟胜;考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真[J];电网技术;2004年21期

2 王中;李国杰;孙元章;黄晓辉;;转子角度偏差对双馈风力发电系统稳定性的影响[J];电网技术;2010年12期

3 贾宏杰;王磊;;含大规模风电场的电力系统小扰动稳定性研究[J];电网技术;2012年10期

4 丁明;王冬君;韩平平;贺敬;胡腾华;;风力发电传动系统通用化建模方法研究[J];电网技术;2013年10期

5 魏巍;刘莹;丁理杰;李兴源;;改进的双馈风力发电系统小干扰模型[J];电网技术;2013年10期

【共引文献】

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1 苑国锋;李永东;;变频技术在变速恒频异步风力发电系统中的应用[J];变频器世界;2005年09期

2 张强;;交流励磁变速恒频发电机谐波同步消除法[J];电工技术学报;2007年04期

3 白廷玉;李和明;;基于DFIG的变速恒频风力发电机组控制策略[J];电力科学与工程;2008年04期

4 邹旭东;赵阳;康勇;陈坚;;并网型双馈发电机速度控制模式研究[J];电气传动;2007年07期

5 谭刚雷;郝润科;朱军;;双馈变速恒频风力发电系统矢量控制模型的研究[J];电气自动化;2010年04期

6 李晶,方勇,宋家骅,王伟胜;变速恒频双馈风电机组分段分层控制策略的研究[J];电网技术;2005年09期

7 李辉,杨顺昌;双馈水轮发电机系统的优化调节特性模型[J];电网技术;2005年09期

8 李晶;李建林;许洪华;;基于配电网无功优化的变速恒频双馈风电机群控制策略[J];电网技术;2006年15期

9 范高锋;于德龙;任普春;陶程;戴慧珠;;变动风速作用下风电场对电网电压的影响分析[J];电网技术;2006年S2期

10 王琦;陈小虎;纪延超;李枫;;基于双同步坐标的无刷双馈风力发电系统的最大风能追踪控制[J];电网技术;2007年03期

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1 范高锋;于德龙;任普春;陶程;戴慧珠;;变动风速作用下风电场对电网电压的影响分析[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年

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1 高乐;双馈感应风力发电机控制系统关键技术研究[D];湖南大学;2011年

2 邹旭东;变速恒频交流励磁双馈风力发电系统及其控制技术研究[D];华中科技大学;2005年

3 肖运启;双馈型风力发电机励磁控制与优化运行研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

4 郭家虎;变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究[D];上海大学;2008年

5 张红光;大容量风电并网对电力系统安全稳定的影响研究[D];华北电力大学（北京）;2009年

6 宋战锋;低电压故障下双馈风力发电系统特性分析与运行控制[D];天津大学;2009年

7 郝欣;双馈式风力发电系统无速度传感器控制策略研究[D];合肥工业大学;2013年

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1 刘中亮;双馈变速恒频风力发电机P-Q解耦控制技术研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 任红;采用无功补偿设备提高风电场LVRT能力及系统电压稳定性的研究[D];北京交通大学;2011年

3 李涛;SVPWM在变速恒频无刷双馈风力发电系统中的应用研究[D];华南理工大学;2011年

4 张焕伟;多机种风力发电场的集群控制技术的研究[D];安徽理工大学;2011年

5 王超;风电及太阳能系统并网的全过程仿真[D];天津大学;2012年

6 郭闯;工业余热发电系统涡轮机—发电机建模及控制方法研究[D];沈阳工业大学;2012年

7 姜锐;变速恒频双馈风力发电机变频技术的研究[D];华北电力大学（北京）;2007年

8 雷巧红;双馈感应风电机组并网运行动态仿真分析及研究[D];太原理工大学;2007年

9 冯哲峰;大功率风力发电变流器的数字控制设计[D];浙江大学;2007年

10 邓富金;用于双馈风力发电机的双PWM变换器的设计与实现[D];上海交通大学;2008年

【二级参考文献】

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1 李辉;叶仁杰;高强;赵猛;;传动链模型参数对双馈风电机组暂态性能影响[J];电机与控制学报;2010年03期

2 李晶,王伟胜,宋家骅;双馈感应发电机动态模型的研究[J];大连铁道学院学报;2003年03期

3 贺益康,郑康,潘再平,刘其辉;交流励磁变速恒频风电系统运行研究[J];电力系统自动化;2004年13期

4 王建;李兴源;邱晓燕;;含有分布式发电装置的电力系统研究综述[J];电力系统自动化;2005年24期

5 王中;孙元章;李国杰;黎雄;;双馈风力发电矢量控制电流环参数特性分析[J];电力系统自动化;2008年21期

6 穆钢;王健;严干贵;崔杨;黄亚峰;安军;;双馈型风电机群近满载工况下连锁脱网事件分析[J];电力系统自动化;2011年22期

7 汤宏,吴俊玲,周双喜;包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真[J];电网技术;2004年01期

8 李晶,宋家骅,王伟胜;考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真[J];电网技术;2004年21期

9 贾宏杰;卞海波;李鹏;;调度方式和负荷水平对小扰动稳定域的影响[J];电网技术;2006年14期

10 迟永宁;刘燕华;王伟胜;陈默子;戴慧珠;;风电接入对电力系统的影响[J];电网技术;2007年03期

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1 申洪;变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用[D];中国电力科学研究院;2003年

2 陈琳;分布式发电接入电力系统若干问题的研究[D];浙江大学;2007年

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3 李建;赵艺;陆超;庞晓艳;;无模型自适应广域阻尼控制设计方法[J];电网技术;2014年02期

4 黄顺礼,黄春阳;最佳阻尼控制系统及设计[J];电力情报;2000年02期

5 李红军;陆超;;抑制联络线振荡的广域阻尼控制[J];电力建设;2011年04期

6 黄顺礼,黄春阳;最佳阻尼控制系统及设计[J];江西电力职工大学学报;2000年03期

7 黄顺礼,黄春阳;基于无量纲时域状态误差准则的最佳阻尼控制系统及设计[J];电气传动自动化;2000年06期

8 石岩;吴斌;;时间滞后对磁流变阻尼控制效果的影响[J];徐州工程学院学报;2007年08期

9 叶华;刘玉田;;电力系统阻尼控制中的在线递推闭环子空间辨识[J];电工技术学报;2008年12期

10 陈柔伊;张尧;钟庆;郭力;;故障后阻尼评估下的控制参数协调优化[J];中国电机工程学报;2008年22期

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2 陈启东;庄表中;;随机离心机的非线性减振方法与起动阶段的阻尼控制[A];振动工程学报（工程应用专辑）[C];2001年

3 谢峰;张少华;;电流变减振器外特性试验研究及其阻尼控制策略[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年

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2 郭成;基于量测及计算智能的电力系统阻尼控制研究[D];西南交通大学;2009年

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2 向秀岑;基于SVC的区域发电机组阻尼控制的研究[D];贵州大学;2006年

3 卢e，

本文编号：2091789