采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及風(fēng)力發(fā)電及其并網(wǎng)控制領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種采用超級電容儲能系 統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，大規(guī)模風(fēng)電集中并網(wǎng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定產(chǎn)生重要影響，商業(yè)化變速風(fēng)電機(jī)組 雖采用大量變流技術(shù)實現(xiàn)同步并網(wǎng)，發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)頻率實現(xiàn)異步運(yùn)行，增強(qiáng)了風(fēng)電機(jī)組靈 活控制性，但該種頻率異步運(yùn)行并不意味著機(jī)電完全解禪，不同的機(jī)組控制策略（如最大 功率跟蹤控制，恒功率控制等），體現(xiàn)出不同程度的機(jī)電禪合，除此之外，電網(wǎng)故障下，該種 機(jī)電禪合作用更為明顯。
[0003] 兆瓦級雙饋風(fēng)電機(jī)組傳動系呈現(xiàn)較強(qiáng)柔性，存在與系統(tǒng)低頻振蕩接近的振蕩頻率 (約IHz)，存在誘導(dǎo)系統(tǒng)振蕩失穩(wěn)的風(fēng)險，所W需要對風(fēng)電機(jī)組增加類似同步機(jī)PSS的軸系 鎮(zhèn)定器。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)方案多采用直接在風(fēng)電機(jī)組功率控制環(huán)增加輔助阻巧控制回路，實現(xiàn)電 氣加阻巧，抑制軸系振蕩，但該種方案會將用于抑制軸系振蕩的功率注入電網(wǎng)，所W是欠優(yōu) 的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電 機(jī)組功率振蕩抑制方法，不僅能夠有效阻巧軸系振蕩，而且保證機(jī)組輸出功率不受阻巧功 率的影響。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] 一種采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法，具體包括：
[000引在轉(zhuǎn)子側(cè)變流器上通過DC/DC接口電路連接超級電容，且超級電容與雙饋風(fēng)電機(jī) 組變流器共用一個直流母線，并建立等效電路，所述等效電路為電容Cw、電阻Rf。,、電感L、 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器Ui和電容Cd。，依次串聯(lián)組成回路，所述電容Cd。，的兩端并聯(lián)電阻R，所述電感 L和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器Ui之間的節(jié)點(diǎn)為A節(jié)點(diǎn)，所述電容C W和電容C d。，之間的節(jié)點(diǎn)為B節(jié)點(diǎn)， 所述A節(jié)點(diǎn)與B節(jié)點(diǎn)之間連接轉(zhuǎn)子側(cè)變流器&，所述電容Cd。和電容Cs。表示直流母線電容 和超級電容，電阻RfJ%超級電容等效串聯(lián)電阻，電阻R為等效負(fù)載，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U 1上的 信號Si和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U 2上的信號S 2為DC/DC變換器控制信號，電流I S。和電流I d。分別 為電感電流和直流母線電容電流，電壓氏。和電壓E d。分別為超級電容和直流母線電壓；
[0009] 具體方法為；采用電感電流內(nèi)環(huán)和直流母線電壓外環(huán)的雙閉環(huán)串級控制結(jié)構(gòu)對公 式（1)和公式（2)中的函數(shù)進(jìn)行控制，
[0010]
【主權(quán)項】
1. 一種采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法，其特征在于，具體 包括： 在轉(zhuǎn)子側(cè)變流器上通過DC/DC接口電路連接超級電容，且超級電容與雙饋風(fēng)電機(jī)組變 流器共用一個直流母線，并建立等效電路，所述等效電路為電容Cs。、電阻Rms、電感L、轉(zhuǎn)子 側(cè)變流器仏和電容C d。，依次串聯(lián)組成回路，所述電容Cd。，的兩端并聯(lián)電阻R，所述電感L和 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U 1之間的節(jié)點(diǎn)為A節(jié)點(diǎn)，所述電容C s。和電容C d。，之間的節(jié)點(diǎn)為B節(jié)點(diǎn)，所述 A節(jié)點(diǎn)與B節(jié)點(diǎn)之間連接轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U2，所述電容Cd。，和電容Cs。表示直流母線電容和超 級電容，電阻R ms為超級電容等效串聯(lián)電阻，電阻R為等效負(fù)載，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U 的信號 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U 2上的信號S 2為DC/DC變換器控制信號，電流I s。和電流I d。分別為電 感電流和直流母線電容電流，電壓Es。和電壓E d。分別為超級電容和直流母線電壓； 具體方法為：采用電感電流內(nèi)環(huán)和直流母線電壓外環(huán)的雙閉環(huán)串級控制結(jié)構(gòu)對公式 (1)和公式（2)中的函數(shù)進(jìn)行控制，
其中，D為占空比穩(wěn)態(tài)值，s為拉普拉斯算子，L為DC/DC接口電路的電感值即等效電路 中電感L的電感值，d為占空比擾動值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法， 其特征在于，所述DC/DC接口電路采用雙向buck-boost電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用超級電容儲能系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電機(jī)組功率振蕩抑制方法，具體包括：在轉(zhuǎn)子側(cè)變流器上通過DC/DC接口電路連接超級電容，且超級電容與雙饋風(fēng)電機(jī)組變流器共用一個直流母線，并建立等效電路，所述等效電路為電容Csc、電阻Rres、電感L、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U1和電容Cdc依次串聯(lián)組成回路，所述電容Cdc的兩端并聯(lián)電阻R，所述電感L和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U1之間的節(jié)點(diǎn)為A節(jié)點(diǎn)，所述電容Csc和電容Cdc之間的節(jié)點(diǎn)為B節(jié)點(diǎn)，所述A節(jié)點(diǎn)與B節(jié)點(diǎn)之間連接轉(zhuǎn)子側(cè)變流器U2。達(dá)到不僅能夠有效阻尼軸系振蕩，而且保證機(jī)組輸出功率不受阻尼功率影響的目的。
【IPC分類】H02J3-32, H02J3-24
【公開號】CN104638661
【申請?zhí)枴緾N201510041231
【發(fā)明人】汪寧勃, 丁坤, 周識遠(yuǎn), 張琛, 李征, 蔡旭, 蔡游明, 何世恩, 李津, 路亮, 擺念宗
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心, 上海交通大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月27日