虚拟惯量控制方式下永磁风力发电机组轴系扭振机理分析

发布时间：2018-12-15 13:36

【摘要】：基于风电并网系统的状态空间平均模型,分析传统比例微分(PD)虚拟惯量控制方式下兆瓦级直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)的轴系扭振机理及其影响因素,提出一种改进型PD虚拟惯量控制方法,以抑制D-PMSG轴系低频扭振。分析表明,传统PD虚拟惯量控制的引入,会降低DPMSG轴系的阻尼比,影响机组的稳定运行;降低PD虚拟惯量控制的微分系数的模值可以提高风电机组轴系的阻尼比,却会降低风电机组的频率响应能力。所提出的改进型PD虚拟惯量控制方法,通过引入永磁发电机组转速补偿项,从而提高系统阻尼比。该方法能在保证风电机组的频率响应能力的同时,有效抑制虚拟惯量控制引起的轴系低频扭振,提高系统的稳定性。仿真实验验证了理论分析和改进型PD虚拟惯量控制方法的有效性。
[Abstract]:Based on the state-space average model of wind power grid connection system, the shafting torsional vibration mechanism of megawatt direct-drive permanent magnet wind turbine (D-PMSG) under the traditional proportional differential (PD) virtual inertia control mode and its influencing factors are analyzed. An improved PD virtual inertia control method is proposed to suppress the low frequency torsional vibration of D-PMSG shafting. The analysis shows that the introduction of traditional PD virtual inertia control will reduce the damping ratio of DPMSG shafting and affect the stable operation of the unit. Reducing the modulus of differential coefficient of PD virtual inertia control can improve the damping ratio of wind turbine shafting, but reduce the frequency response ability of wind turbine. An improved PD virtual inertia control method is proposed to improve the damping ratio of the system by introducing the rotational speed compensation term of the permanent magnet generator set. This method can effectively suppress the low frequency torsional vibration of shafting caused by virtual inertia control and improve the stability of the system. The simulation results show that the theoretical analysis and the improved PD virtual inertia control method are effective.
【作者单位】： 海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室;西安交通大学电气工程学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973项目)(2012CB215103) 国家自然科学基金(51077130,51377167)
【分类号】：TM315

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴俊勇,程时杰,陈德树;多机AC/DC系统次同步谐振和轴系扭振的研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);1993年01期

2 唐任远;王胜辉;;大型汽轮发电机组轴系扭振仿真与分析[J];电机与控制学报;1997年01期

3 王西田,于达仁,陈陈;汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制[J];中国电机工程学报;2004年05期

4 孙大为;;国产600MW汽轮发电机组轴系扭振特性的分析[J];黑龙江电力;1991年03期

5 徐衍会,贺仁睦,韩志勇;CCEBC与李雅普诺夫函数法在轴系扭振稳定性研究中的比较[J];电力系统自动化;2004年12期

6 陈刚;江道灼;吴兆麟;;固态限流器抑制轴系扭振的研究(英文)[J];电工技术学报;2006年05期

7 吴俊勇,程时杰,陈德树;电力系统稳定器对轴系扭振影响的研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);1993年01期

8 向玲,唐贵基,朱永利;汽轮发电机组次同步谐振及轴系扭振试验研究[J];华北电力大学学报;2005年04期

9 吴泽来;;汽轮发电机组轴系扭振及系统扰动对其影响的机理分析[J];机电信息;2011年18期

10 杨昆;朱萍;张保衡;张向军;袁军;;汽轮发电机组轴系扭振特征值对系统参数的敏感度分析[J];现代电力;1993年02期

相关会议论文 前3条

1 郭勇;商宇;杨灵;赵先波;;东方600MW汽轮机轴系扭振敏感性分析[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年

2 王西田;于达仁;陈陈;杨秀;;汽轮发电机组轴系扭振的鲁棒非线性控制[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年

3 岑海凤;王西田;;机网扰动下汽轮发电机组轴系扭振的评估[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

相关博士学位论文 前2条

1 郝正航;双馈风电机组的暂态行为及其对电力系统稳定性影响[D];天津大学;2011年

2 陈武晖;次同步扭振动态特性研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈秀娟;电网冲击下汽轮发电机组轴系扭振响应分析[D];华北电力大学;2011年

2 程嵩;基于键合图的电力系统次同步振荡分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 韩俊;基于状态空间法的多机系统次同步谐振研究[D];浙江大学;2011年

4 徐源源;交、直流混合输电系统引起三峡水轮发电机组轴系扭振的研究[D];重庆大学;2005年

5 李晓波;汽轮发电机组轴系扭振建模与寿命损耗分析[D];华北电力大学（北京）;2006年

6 张燕;上海—西门子型1000MW发电机组轴系扭振疲劳损耗评估[D];上海交通大学;2008年

7 杨正锋;大型汽轮发电机次同步谐振研究[D];重庆大学;2005年

8 周敏;电力系统大扰动对汽轮发电机组轴系扭振影响的研究[D];上海交通大学;2008年

9 胡克;机电扰动下大型汽轮发电机组轴系扭振分析[D];华北电力大学（北京）;2008年

10 刘华蕾;新型固态短路限流器在电力系统中应用的研究[D];浙江大学;2006年

，

本文编号：2380747