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基于SSO多扰动输入机理分析的DFIG-GSC功率振荡抑制策略研究 被引量:1
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作者 孙东阳 钱梓杰 +3 位作者 申文强 孟繁易 于德亮 吴晓刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期99-109,共11页
电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对... 电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对物理量扰动以及信号扰动分别采用补偿与滤除两种不同的抑制方法。其次,针对锁相环(PLL)输出误差经过坐标变换产生耦合振荡的问题,建立PLL输出误差角度的频域数学模型,并通过设计一种改进PLL消除其输出误差对GSC的信号扰动影响。同时,设计一种准谐振控制器的自适应算法,并提出基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC功率振荡抑制策略,消除SSO对GSC的物理扰动影响;最后,通过搭建具有SSO模拟环境的DFIG实验平台,验证本文所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 网侧变流器 锁相环 次同步振荡 振荡频率变化 自适应准谐振控制器
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基于自适应陷波器的构网型直驱永磁风机SSO抑制策略研究
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作者 孙东阳 焦英姿 +2 位作者 孟繁易 王帅 孙力 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期82-96,共15页
电网发生次同步振荡(SSO)时,会对构网型直驱永磁风力发电机(D-PMSG)网侧变流器的控制性能造成不利影响,进而威胁到整个系统的稳定性。为了解决这一问题,提出一种基于自适应陷波器(ANF)的SSO抑制策略。首先,深入分析SSO对基于虚拟同步机... 电网发生次同步振荡(SSO)时,会对构网型直驱永磁风力发电机(D-PMSG)网侧变流器的控制性能造成不利影响,进而威胁到整个系统的稳定性。为了解决这一问题,提出一种基于自适应陷波器(ANF)的SSO抑制策略。首先,深入分析SSO对基于虚拟同步机的构网型D-PMSG网侧控制的影响机理,明确扰动在系统中的传播路径,并研究SSO特性变化对陷波器抑制功能的影响。随后,针对固定参数陷波器在面对SSO频率时变特性时的局限性,研究一种基于改进快速傅里叶变换的SSO参数辨识算法,以实现对SSO频率的实时追踪。在此基础上,设计一种根据参数辨识结果动态更新ANF中心频率的策略,并确定ANF在控制系统中的最佳介入位置,以优化抑制效果。最后,通过搭建仿真模型及实验平台,分析验证所提控制策略对SSO的抑制效果。 展开更多
关键词 直驱永磁风力发电机 构网型变流器 虚拟同步机 次同步振荡 快速傅里叶变换 自适应陷波器
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基于反步自适应准谐振控制的双馈风机次同步振荡抑制策略 被引量:11
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作者 孙东阳 孟繁易 +2 位作者 王南 金宁治 蔡蔚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2375-2390,2434,共17页
随着电力系统容量和规模的不断扩大,常采取串补电容的方式提升输电线路的输电能力,但这加剧了电力系统中出现次同步振荡(SSO)的风险。SSO的产生会影响双馈感应发电机(DFIG)转子侧变流器(RSC)的控制,进而引起定子电流的振荡发散,严重时... 随着电力系统容量和规模的不断扩大,常采取串补电容的方式提升输电线路的输电能力,但这加剧了电力系统中出现次同步振荡(SSO)的风险。SSO的产生会影响双馈感应发电机(DFIG)转子侧变流器(RSC)的控制,进而引起定子电流的振荡发散,严重时将会导致风机解列脱网。因此,为解决SSO对RSC控制产生扰动的问题,该文提出了基于自适应准谐振控制的RSC反步次同步振荡抑制策略。首先对SSO在RSC控制系统中的传播路径及其频率变化对控制的影响等内容展开研究;然后通过反步控制器与自适应准谐振控制器的协同控制,对DFIG定子中宽频带SSO电流进行抑制,避免发电系统输出受到SSO的影响;最后通过搭建仿真模型与实验平台,验证所提理论与控制策略的有效性。该文分别对在10 Hz、20 Hz、30 Hz及频率变化时SSO影响下的DFIG定子振荡电流抑制效果进行验证。实验结果表明,所提策略对DFIG系统中宽频带SSO具有良好的抑制效果。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 次同步振荡频率变化 转子侧变流器 反步控制器 自适应准谐振控制器
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基于自适应准谐振控制的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略研究 被引量:4
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作者 孙东阳 申文强 +3 位作者 孟繁易 沙昱彤 王南 胡博 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期63-73,共11页
电网次同步振荡(SSO)影响双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的正常工作,致使其控制目标直流母线电压产生脉动,导致风电并网系统出现次同步振荡,为此提出一种基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略。首先,建立电网SS... 电网次同步振荡(SSO)影响双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的正常工作,致使其控制目标直流母线电压产生脉动,导致风电并网系统出现次同步振荡,为此提出一种基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略。首先,建立电网SSO状态下的GSC数学模型,通过推导得到电网发生SSO时直流母线电压振荡频率的函数关系式,并进行相应的仿真验证;其次,基于内模原理设计与自适应算法,设计自适应准谐振控制器来抑制DFIG并网系统的次同步振荡;同时,基于Lyapunov稳定性定理设计反步控制器,进一步提高GSC系统的鲁棒性。采用改进控制器取代原有的PI控制器,进而达到抑制电网SSO对直流母线电压影响的目的;最后,搭建DFIG并网系统的实验平台,分别在10、20 Hz以及变频率的电网SSO状态下验证所提抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 双馈感应发电机 次同步振荡 网侧变流器 自适应准谐振控制器 反步控制器
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