CN109474028A - 基于电网友好型dfig控制策略下***稳定性优化控制方法 - Google Patents

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CN109474028A CN201811475654.4A CN201811475654A CN109474028A CN 109474028 A CN109474028 A CN 109474028A CN 201811475654 A CN201811475654 A CN 201811475654A CN 109474028 A CN109474028 A CN 109474028A
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Abstract

基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,包括针对传统电网友好型DFIG控制策略互作用影响,确定优化控制模型;采用跨越暂态有功控制模型,分析***短路故障期间DFIG有功出力变化;采用附加约束的无功修正电流控制模型,分析***短路故障期间DFIG无功出力变化;对优化控制后的***稳定性改善效果进行综合评估。本发明方法考虑控制策略相互的影响,从有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响,虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响等多方面的因素进行分析,采用跨越暂态有功控制策略以及附加约束的无功修正电流控制策略分析***短路故障期间DFIG出力变化,最后对优化控制后***稳定性改善效果进行综合评价。

Description

基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法
技术领域
本发明涉及电网优化控制领域,具体涉及一种基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法。
背景技术
在风电场电网友好化的思路下,在DFIG通用模型中,包含能够在短路期间与短路后有功恢复期间限制有功给定,以减轻变流器负载压力和减小有功过快恢复冲击的暂态有功控制;以及能够在短路期间提高无功注入,减小DFIG脱网风险的暂态无功控制。除此之外,为保证***发生大的有功缺额(或盈余)场景时***的频率稳定,虚拟惯量控制近年来也成为研究热点。以上三类电网友好型DFIG控制策略的设计出发点虽然不同,但由于DFIG控制***中的转速(有功)控制与无功控制时间尺度与***机电时间尺度重合,所以当***发生短路故障时,DFIG暂态有功/无功控制会响应DFIG机端电压的变化,而虚拟惯量控制则会响应***频率的瞬时偏移,并迅速改变DFIG的暂态有功与无功输出特性,从而对***的功角稳定以及电压跌落幅度产生不同的影响。
尽管以上三类电网友好型DFIG控制策略对***稳定的影响已有较为充分的研究,但在研究中通常只关注单一控制策略对***稳定的影响,而较少考虑控制策略之间的相互影响,从而可能使电网友好型DFIG控制策略在实际应用中相互制约,影响各自的控制效果。如暂态有功与无功控制对于虚拟惯量控制效果的影响,虽然虚拟惯量控制具有改善***功角稳定的能力,但这种优点在一定条件下会被暂态有功与无功控制限制。又如虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响,这在一定条件下会影响到DFIG对故障中电压跌落水平的改善效果。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,该方法考虑控制策略相互的影响,从有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响,虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响等多方面的因素进行分析,采用跨越暂态有功控制策略以及附加约束的无功修正电流控制策略分析***短路故障期间DFIG出力变化,最后对优化控制后***稳定性改善效果进行综合评价。
本发明采取的技术方案为:
基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,包括以下步骤:
步骤1:针对传统电网友好型DFIG控制策略互作用影响,确定优化控制模型;
步骤2:采用所述优化控制模型,分析***短路故障期间DFIG出力变化;
步骤2包括:
步骤2.1:采用跨越暂态有功控制模型,分析***短路故障期间DFIG有功出力变化;
步骤2.2:采用附加约束的无功修正电流控制模型,分析***短路故障期间DFIG无功出力变化;
步骤3:对优化控制后的***稳定性改善效果进行综合评估。
本发明一种基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,有益效果如下:
1)、从风电场电网友好化角度,充分考虑了控制策略之间的相互作用,改善了只关注单一控制策略对***稳定的影响的不足现状。
2)、相对提高了DFIG的无功出力,减小DFIG脱网风险。
3)、可以提高***首摆与反摆的稳定性。
4)、从更全面的角度,改善了送端***功角稳定,同时减小了故障期间电压跌落深度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为转子侧变流器控制逻辑示意图。
图2为故障期间与故障后有功给定图。
图3为改进暂态电流给定控制图。
图4为改进有功控制原理分析图。
图5(a)为时域仿真***网架示意图;
图5(b)为DFIG有功曲线图;
图5(c)为***功角曲线图;
图5(d)为DFIG无功曲线图;
图5(e)为升压变无功曲线图;
图5(f)为机端电压曲线图。
具体实施方式
基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,包括以下步骤:
步骤1:针对传统电网友好型DFIG控制策略互作用影响,确定优化控制模型;
步骤2:采用所述优化控制模型,分析***短路故障期间DFIG出力变化;
步骤2包括:
步骤2.1:采用跨越暂态有功控制模型,分析***短路故障期间DFIG有功出力变化;
步骤2.2:采用附加约束的无功修正电流控制模型,分析***短路故障期间DFIG无功出力变化;
步骤3:对优化控制后的***稳定性改善效果进行综合评估。
所述步骤1中,传统电网友好型DFIG控制策略包括:暂态有功控制、暂态无功控制、虚拟惯量控制;
暂态有功控制模型包括幅值限制ird_max
Umeas为DFIG端电压;
暂态无功控制模型包括暂态无功控制输出量ΔiQ
ΔiQ=Kv*(1-Umeas),Umeas≤0.9pu,Kv≥2 (2)
Kv为DFIG暂态无功增益。
当DFIG机端电压突破控制死区后,暂态无功控制输出量ΔiQ可用式(2)进行描述。通常,为保证短路故障期间充分发挥DFIG无功支撑能力,幅值限制模块会由有功优先切换至无功优先,故暂态期间ird_ref1还将与暂态无功控制输出进行协调。
由暂态无功控制决定的有功限幅ip_max计算式如下:
imax为变流器最大可承受电流,ip_max为无功优先时最大可发出有功电流,iQ0为稳态无功电流,irq_ref为q轴有功参考电流,ΔiQ为暂态无功控制输出量。
短路故障期间暂态无功控制动作时,稳态无功控制积分器被闭锁,iQ0保持不变。
虚拟惯量控制改变有功参考电流ird_ref0的作用原理为:改变转速控制***生成的转矩信号Tref,经与Lmψs/Ls相除后得到有功电流参考ird_ref0,其中Lm,ψs,Ls分别为电机互感,定子磁链与定子自感;
所述控制策略互作用包括:
(1)、不同条件下两种限幅作用大小关系对暂态有功限幅的影响,
(2)、有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响,
(3)、虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响;
具体的控制策略互作用分析过程如下,
1)、分析ird_max与ip_max两种限幅作用在不同条件下的大小关系:
假设稳态运行时DFIG采用单位功率因数控制,即iQ0=0,则故障期间,当0.868pu≤Umeas≤0.9pu时,有:
当ird_max≥ip_max时,有Kv(1-Umeas)≥0.2,构造函数f1(Umeas)=0.2/(1-Umeas),当Kv≥2时,在[0.868,0.9]区间上f1(Umeas)值域为[1.52,2],有Kv≥f1(Umeas)恒成立,即Kv≥2时ird_max≥ip_max恒成立,故此时暂态有功限幅由ip_max决定。
同理,当0.116pu≤Umeas≤0.868pu时,有
当ird_max≥ip_max时,有
将不等式右端项构造为函数f2(Umeas),在区间[0.116,0.868]上其值域为[-0.968,1.0987],可见当Kv≥2时式(6)恒成立,即ird_max≥ip_max恒成立,暂态有功限幅由ip_max决定。
当Umeas≤0.116pu时,此时ird_max为0,即有功限幅为0,综上,由于并网导则中一般要求Kv≥2,故暂态期间实际有功限幅ip_lim为:
因此,在Umeas≥0.116pu时,暂态有功最大值实际上由暂态无功控制决定。
2)、分析有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响:
当短路故障中DFIG感知***频率瞬时偏移,使得虚拟惯量控制输出TVI大于0,使得(Tref-TVI)减小,(Tref-TVI)对应的有功电流参考与ip_max之间的大小关系将决定暂态期间的有功参考电流给定ird_ref2。当Umeas≥0.116pu时,若虚拟惯量控制参数Kd较小或频率偏移较小,短路期间有功参考将由ip_max决定;若虚拟惯量控制参数Kd较大或频率偏移较大,短路期间的有功电流给定将由虚拟惯量控制决定。当Umeas≤0.116pu时,短路故障期间有功参考为0,短路期间有功出力为0不变。
短路故障清除后,DFIG进入有功恢复阶段,其恢复的起点与短路故障清除时刻的有功电流给定相关,考虑到短路故障后***功角仍处于摇摆阶段,引起***频率波动,此时虚拟惯量控制依旧会动作。
故,DFIG暂态有功限幅控制将影响短路期间的虚拟惯量控制效果,有功恢复控制将影响短路故障后虚拟惯量控制的效果,使之无法充分响应***频率偏移。
3)、分析虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响:
当DFIG虚拟惯量控制引起短路期间有功进一步减小时,暂态无功控制输出也会减小,并最终使DFIG在短路期间的输出视在功率小于额定视在功率,造成短路期间DFIG变流器可控容量的浪费,减弱短路期间DFIG对于电网稳定的支撑作用。
所述步骤2.1中,所述的跨越暂态有功控制模型包括:
虚拟惯量控制输出量TVI直接影响的有功电流参考ird_ref0需要经过限幅与上升率限制变为ird_ref2后才作为最终的有功电流参考,利用跨越暂态有功控制策略,使之能够在短路期间与有功恢复期间绕开暂态有功限幅与斜率限制控制,从而能够充分响应***频率偏移,当满足条件Pmeas<P(Tref)时,DFIG在短路期间可以减小更多有功出力,使DFIG能够真实响应***频率,通过改变自身有功出力,减小邻近同步电机功角偏移,而不是单纯以某一速率或曲线进行有功恢复。
所述步骤2.2中,所述的附加约束的无功修正电流控制模型包括无功修正量iq_add
iq_add的取值考虑两种情况,当条件Pmeas<P(Tref)和Umeas<0.9pu同时成立时其值由式(9)给定,否则其值为0,
iq_add=imax-|ird_ref2|-|irq_ref| (9)
ird_ref2与irq_ref为最终给定的有功与无功电流参考,imax为最大电流式(9)中imax与|irq_ref|之差即有功限幅ip_max,当跨越暂态有功控制使短路期间DFIG有功出力(对应可控电流|ird_ref2|)进一步减小时,iq_add将增大,从而使DFIG无功出力改变。
所述步骤3中,评估内容包括:优化后的功角稳定性、优化后的电压跌落程度。
1)、优化后的功角稳定性:
相比传统控制策略下***首摆与反摆功角,采用附加跨越暂态有功控制后***首摆与反摆的功角均减小,使DFIG能够充分响应邻近同步电机功角摆动时带来的机端引起的***频率的偏移,故***功角稳定性可以得到有效改善。
2)、优化后的电压跌落程度:
在附加跨越暂态有功控制的基础上附加约束的无功修正电流控制后,DFIG在短路故障期间无功水平相比优化控制前有明显提高,并使DFIG机端电压相对提高,同时可以增强DFIG低电压穿越能力。
实施例:
采用两区域四机***,见图5(a),各参数如下:
1.网络参数:
为模拟受端同步电机惯量远大于送端同步电机惯量的典型我国三北地区风电外送***,同步电机G3惯量设置为G1惯量的50倍,其他参数与原***相同。G1设置为PV节点,G3为平衡节点。原两区域***中同步电机G2与G4及其升压变被去掉。线路参数以及母线电压等级与原***相同。
升压变T1参数与DIgSIENT/PowerFactory Templates模块中DFIG_2.5MW模型自带升压变Trf 0.69/20kV参数一致,升压变T2正序电抗为0.15pu。
2.双馈异步发电机:
双馈风机模型取自DIgSIENT/PowerFactory Templates模块中DFIG_2.5MW模型,但按照设计的控制方案对相关模块进行了改进,其他模块未发生变化。稳态时双馈风机出力为300MW/0Mvar,采用150台双馈风机并联形式,每台出力2MW/0Mvar。
3.负荷和无功补偿装置参数:
负荷L1为150MW/100Mvar;负荷L2为650MW/100Mvar;无功补偿装置C1输出为200Mvar;无功补偿装置C2输出为150Mvar。
最后通过DIgSILENT建立仿真模型,进行时域仿真验证影响机理分析的正确性与改进控制的有效性。
图1***发生短路故障时,DFIG端电压Umeas与锁相环测量频率fmeas均会发生变化,其中fmeas将影响到DFIG虚拟惯量控制输出TVI,Umeas将同时影响暂态有功与无功控制。
图2故障期间(t~t1)Umeas≥0.116pu时,若ip_max为数值B,则当(Tref-TVI)对应的有功参考电流为数值A时,故障期间实际有功电流给定为数值B,即虚拟惯量控制参数Kd较小或频率偏移较小时,(Tref-TVI)对应的有功参考电流A将大于ip_max(数值B),所以故障期间有功参考由ip_max决定。同理,当虚拟惯量控制参数Kd较大或频率偏移较大,使故障期间(Tref-TVI)对应的有功参考电流达到数值C时,故障期间的有功电流给定由虚拟惯量控制决定。当Umeas≤0.116pu时,故障期间有功参考为0,故障期间有功出力为0不变。故障清除后,DFIG进入有功恢复阶段,其恢复的起点与故障清除时刻的有功电流给定相关,当故障清除时刻有功电流给定分别为B,C,0时,故障后受到固定恢复速率或固定恢复曲线限制,其有功电流参考将分别按曲线1,2,3给定。考虑到故障后***功角仍处于摇摆阶段,引起***频率波动,此时虚拟惯量控制依旧会动作,但TVI仍与Tref叠加,所得叠加数值若高于曲线1~3对应的数值或DFIG按固定曲线恢复时,有功恢复期间虚拟惯量控制将不会影响DFIG有功出力。
图3-4发生短路故障,若不附加改进有功控制,则在故障期间虚拟惯量控制信号TVI将直接与有功转矩参考Tref进行叠加,反映到图4中即为从X点开始减小故障期间(t~t1)有功电流至数值A。若故障期间实际有功限幅对应的有功电流为数值C,此时DFIG实际有功出力由C值给定,虚拟惯量控制所决定的数值A将不会产生实际作用。故障后有功恢复阶段,DFIG将从C值开始按一定速率或曲线恢复,如曲线1,此时虚拟惯量控制虽然响应***频率偏移,但其是从E点与F点和Tref对应的有功电流进行叠加,其所得数值大于曲线1给定的数值,所以DFIG实际出力由曲线1决定,虚拟惯量控制不会影响DFIG有功出力。而改进控制后,当满足Pmeas<P(Tref)时,即DFIG有功出力在稳态值以下时,虚拟惯量控制将直接在数值C与曲线1上进行叠加(如Y,E’,F’点),这将使DFIG在故障期间减小更多有功出力(从数值C变为A’),并且在有功恢复期间通过与曲线1叠加,使DFIG能够真实响应***频率,改变自身有功出力,减小邻近同步电机功角偏移,而不是单纯以某一速率或曲线进行有功恢复。
图5(a)-(f)设置故障地点在节点9与10之间50%处,故障持续时间0.2s,故障类型为三相金属性接地短路,DFIG暂态无功增益Kv为3。仿真时设置了四种DFIG运行状态,工况1为虚拟惯量系数Kd为0,恢复速率Tramp=0.5pu/s;工况2为Kd=25且Tramp=0.5pu/s;工况3为Kd=25,Tramp=0.5pu/s但只附加暂态有功改进控制;工况4为Kd=25,Tramp=0.5pu/s且附加暂态有功和无功改进控制;观察图5(b)有功曲线,对比工况2与工况1可知,故障期间虚拟惯量控制使DFIG有功出力减小后,故障后有功恢复期间受到上升率限制,工况2以更低的有功水平与工况1同速率恢复,即出现图2中数值C与曲线2场景,而附加改进暂态有功给定控制后,相当于虚拟惯量控制输出与工况1有功曲线叠加,所以暂态期间有功出力更少,且有功恢复期间不受到上升率限制,能够响应***频率动态。观察图5(d)可以发现,故障期间各工况的暂态无功控制系数Kv相同,但故障期间无功出力却不同。图5(e)中对比工况3与工况1可知,在故障期间,工况3DFIG升压变低压侧与高压侧无功之差更小,即工况3DFIG升压变吸收无功更小,按前面可知,这是由故障期间DFIG有功的减小所引起。这种现象进一步导致DFIG外送线路无功水平短暂性提高,DFIG机端电压提高(如图5(f)),并最终使DFIG暂态无功出力下降。
如图5(c)所示,可以发现,附加改进有功控制后,***功角首摆与第二摆摆角均进一步减小,对比工况2,工况3,4条件下***首摆摆角减小约1.4°,第二摆摆角减小约6.6°,首摆与第二摆稳定性均得到改善。其原因如图5(b)所示,对比工况2,在故障期间(15s~15.2s)DFIG在工况3、4条件下有功出力更小,而在第二摆期间(15.5s~16.4s)有功出力更大,这种有功特性有利于***首摆与第二摆稳定性,而产生这种特性的根源就在于改进有功控制使DFIG能够充分响应邻近同步电机功角摆动时引起的***频率偏移。
如图5(f)所示,对比工况1,工况3条件下DFIG在故障期间机端电压更高,这是由于工况3条件下在故障期间DFIG发出有功更少,引起外送升压变吸收无功变少,造成外送线路无功水平短时提升进而引起DFIG机端电压提高的现象。在附加改进有功控制的基础上附加改进无功控制后,图5(d)与5(f)中对比工况4与工况3可知,DFIG在故障期间无功水平得到了进一步提高,并使DFIG机端电压进一步提高,增强了DFIG低电压穿越能力。

Claims (5)

1.基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:针对传统电网友好型DFIG控制策略互作用影响,确定优化控制模型;
步骤2:采用所述优化控制模型,分析***短路故障期间DFIG出力变化;
步骤2包括:
步骤2.1:采用跨越暂态有功控制模型,分析***短路故障期间DFIG有功出力变化;
步骤2.2:采用附加约束的无功修正电流控制模型,分析***短路故障期间DFIG无功出力变化;
步骤3:对优化控制后的***稳定性改善效果进行综合评估。
2.根据权利要求1所述基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,其特征在于:所述步骤1中,传统电网友好型DFIG控制策略包括:暂态有功控制、暂态无功控制、虚拟惯量控制;
暂态有功控制模型包括幅值限制ird_max
Umeas为DFIG端电压;
暂态无功控制模型包括暂态无功控制输出量ΔiQ
ΔiQ=Kv*(1-Umeas),Umeas≤0.9pu,Kv≥2 (2)
Kv为DFIG暂态无功增益;
当DFIG机端电压突破控制死区后,暂态无功控制输出量ΔiQ可用式(2)进行描述;通常,为保证短路故障期间充分发挥DFIG无功支撑能力,幅值限制模块会由有功优先切换至无功优先,故暂态期间ird_ref1还将与暂态无功控制输出进行协调;
由暂态无功控制决定的有功限幅ip_max计算式如下:
imax为变流器最大可承受电流,ip_max为无功优先时最大可发出有功电流,iQ0为稳态无功电流,irq_ref为q轴有功参考电流,ΔiQ为暂态无功控制输出量;
短路故障期间暂态无功控制动作时,稳态无功控制积分器被闭锁,iQ0保持不变;
虚拟惯量控制改变有功参考电流ird_ref0的作用原理为:改变转速控制***生成的转矩信号Tref,经与Lmψs/Ls相除后得到有功电流参考ird_ref0,其中Lm,ψs,Ls分别为电机互感,定子磁链与定子自感;
所述控制策略互作用包括:
(1)、不同条件下两种限幅作用大小关系对暂态有功限幅的影响,
(2)、有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响,
(3)、虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响;
具体的控制策略互作用分析过程如下,
1)、分析ird_max与ip_max两种限幅作用在不同条件下的大小关系:
假设稳态运行时DFIG采用单位功率因数控制,即iQ0=0,则故障期间,当0.868pu≤Umeas≤0.9pu时,有:
当ird_max≥ip_max时,有Kv(1-Umeas)≥0.2,构造函数f1(Umeas)=0.2/(1-Umeas),当Kv≥2时,在[0.868,0.9]区间上f1(Umeas)值域为[1.52,2],有Kv≥f1(Umeas)恒成立,即Kv≥2时ird_max≥ip_max恒成立,故此时暂态有功限幅由ip_max决定;
同理,当0.116pu≤Umeas≤0.868pu时,有
当ird_max≥ip_max时,有
将不等式右端项构造为函数f2(Umeas),在区间[0.116,0.868]上其值域为[-0.968,1.0987],可见当Kv≥2时式(6)恒成立,即ird_max≥ip_max恒成立,暂态有功限幅由ip_max决定;
当Umeas≤0.116pu时,此时ird_max为0,即有功限幅为0,综上,由于并网导则中一般要求Kv≥2,故暂态期间实际有功限幅ip_lim为:
因此,在Umeas≥0.116pu时,暂态有功最大值实际上由暂态无功控制决定;
2)、分析有功限幅与恢复对虚拟惯量控制效果的影响:
当短路故障中DFIG感知***频率瞬时偏移,使得虚拟惯量控制输出TVI大于0,使得(Tref-TVI)减小,(Tref-TVI)对应的有功电流参考与ip_max之间的大小关系将决定暂态期间的有功参考电流给定ird_ref2;当Umeas≥0.116pu时,若虚拟惯量控制参数Kd较小或频率偏移较小,短路期间有功参考将由ip_max决定;若虚拟惯量控制参数Kd较大或频率偏移较大,短路期间的有功电流给定将由虚拟惯量控制决定;当Umeas≤0.116pu时,短路故障期间有功参考为0,短路期间有功出力为0不变;
短路故障清除后,DFIG进入有功恢复阶段,其恢复的起点与短路故障清除时刻的有功电流给定相关,考虑到短路故障后***功角仍处于摇摆阶段,引起***频率波动,此时虚拟惯量控制依旧会动作;
故,DFIG暂态有功限幅控制将影响短路期间的虚拟惯量控制效果,有功恢复控制将影响短路故障后虚拟惯量控制的效果,使之无法充分响应***频率偏移;
3)、分析虚拟惯量控制对暂态无功控制效果的影响:
当DFIG虚拟惯量控制引起短路期间有功进一步减小时,暂态无功控制输出也会减小,并最终使DFIG在短路期间的输出视在功率小于额定视在功率,造成短路期间DFIG变流器可控容量的浪费,减弱短路期间DFIG对于电网稳定的支撑作用。
3.根据权利要求1所述基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,其特征在于:所述步骤2.1中,所述的跨越暂态有功控制模型包括:
虚拟惯量控制输出量TVI直接影响的有功电流参考ird_ref0需要经过限幅与上升率限制变为ird_ref2后才作为最终的有功电流参考,利用跨越暂态有功控制策略,使之能够在短路期间与有功恢复期间绕开暂态有功限幅与斜率限制控制,从而能够充分响应***频率偏移,当满足条件Pmeas<P(Tref)时,DFIG在短路期间可以减小更多有功出力,使DFIG能够真实响应***频率,通过改变自身有功出力,减小邻近同步电机功角偏移,而不是单纯以某一速率或曲线进行有功恢复。
4.根据权利要求1所述基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,其特征在于:所述步骤2.2中,所述的附加约束的无功修正电流控制模型包括无功修正量iq_add;iq_add的取值考虑两种情况,当条件Pmeas<P(Tref)和Umeas<0.9pu同时成立时其值由式(9)给定,否则其值为0,
iq_add=imax-|ird_ref2|-|irq_ref| (9)
ird_ref2与irq_ref为最终给定的有功与无功电流参考,imax为最大电流
式(9)中imax与|irq_ref|之差即有功限幅ip_max,当跨越暂态有功控制使短路期间DFIG有功出力(对应可控电流|ird_ref2|)进一步减小时,iq_add将增大,从而使DFIG无功出力改变。
5.根据权利要求1所述基于电网友好型DFIG控制策略下***稳定性优化控制方法,其特征在于:所述步骤3中,评估内容包括:优化后的功角稳定性、优化后的电压跌落程度;
1)、优化后的功角稳定性:
相比传统控制策略下***首摆与反摆功角,采用附加跨越暂态有功控制后***首摆与反摆的功角均减小,使DFIG能够充分响应邻近同步电机功角摆动时带来的机端引起的***频率的偏移,故***功角稳定性可以得到有效改善;
2)、优化后的电压跌落程度:
在附加跨越暂态有功控制的基础上附加约束的无功修正电流控制后,DFIG在短路故障期间无功水平相比优化控制前有明显提高,并使DFIG机端电压相对提高,同时可以增强DFIG低电压穿越能力。
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Granted publication date: 20211123

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