永磁直驱变速风电系统的控制及稳定性分析

【摘要】：分析了传统功率控制方法下永磁直驱变速风电系统的稳定性,提出一种改进型功率控制方法,以抑制系统低频振荡并提高系统稳定性。分析表明,在功率控制模式下,传动系统的动态会引起发电机转速的低频谐振,导致系统输出功率低频振荡,影响风电系统和电力系统的稳定运行;降低发电机转矩环带宽可以提高系统的稳定裕度,却会降低系统的响应速度。所提出的改进型功率控制方法通过变流器开关模型重构直流母线电流,并基于该观测值构成发电机转矩控制环的前馈补偿项。该方法可有效降低系统的低频振荡,提高系统稳定性。仿真实验验证了理论分析和改进型功率控制方法的有效性。 【作者单位】： 清华大学自动化系;Ryerson大学电气及计算机工程系;
【关键词】： 永磁直驱 风力发电系统 稳定性分析 功率控制 风电系统 永磁同步发电机 低频振荡 变流器 控制方法 发电机转速
【基金】：国家自然科学基金项目(60674096)~~
【分类号】：TM614
【正文快照】： 0引言与恒速风力发电方式相比,变速风电系统高效、可靠、机械应力小,得到了更为广泛的应用[1]。通常,风力发电机运行转速较高,需要通过减速齿轮箱与低速风机相连。齿轮箱的存在增加了系统的维护成本和额外损耗[1-2]。直驱式风电系统可以省去齿轮箱,提高系统的效率和可靠性,因

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