[发明专利]一种利用风电机组附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法

权利要求书

1.一种利用风电机组附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法，其特征在于，设计并网风电场和风电机组的阻尼控制器抑制并网系统低频振荡，所述方法包括以下步骤：

(1)采用电力系统仿真计算工具，建立风电机组及大型风电场并网系统的仿真模型；

(2)在风电机组最优转速控制系统中，施加频率范围为0.05-1.5Hz的低频振荡信号，通过傅里叶分析，求取外送交流通道有功功率与转速控制信号间的开环传递函数；基于所述开环传递函数以及所述电力系统目标极点设计风电机组附加阻尼控制器，并整定所述附加阻尼控制器参数；

(3)对风电场并网系统施加三相短路大扰动，校核不同运行条件下风机附加阻尼控制器对抑制电力系统低频振荡的效果；

(4)根据步骤(3)中附加阻尼控制器抑制电力系统低频振荡仿真计算的效果，微调控制器参数，进一步优化所述电力系统低频振荡阻尼特性。

2.如权利要求1所述的利用风电机组附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述风电机组模型包括风功率系统、风力发电机及风力发电机控制系统模型；所述交流电网中火电机组和水电机组均采用计及调节器的详细模型；双馈风机转子侧控制系统采用基于定子磁链定向的功率解耦控制，定子侧采用基于电网电压定向的功率解耦控制。

3.如权利要求1所述的利用风电机组附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在风电机组最优转速控制系统中，将频率范围为0.05-1.5Hz，增量为0.05Hz的低频小幅值振荡信号Δω叠加至控制转速参考值ω_ref上，即：

启动仿真计算直至系统进入稳态，提取公共周期内Δω变化数据和包含电力系统低频振荡特征信息的外送交流线路有功功率信号P_l数据，对Δω和P_l进行傅里叶分解，得到不同频率下的相量信号和计算出不同频率下的幅频和相频特性，即：

A(kω0)=|ΔP·l(kω0)Δω·(kω0)|,]]>

根据幅频、相频特性，利用数据拟合辨识出系统开环传递函数G(s)；设定所述电力系统期望的主导极点s_d，依据以下关系式

|H(sd)|=1|G(sd)|]]>

arg(H(s_d))＝-arg(G(s_d))

整定所述风电机组附加阻尼控制器参数，所述风电机组附加阻尼控制器参数包括放大系数K、隔直环节时间常数T_w和超前滞后环节时间常数T₁、T₂、T₃及T₄。