[发明专利]一种改善电力系统振荡的双馈风机模糊阻尼控制方法

权利要求书

1.一种改善电力系统振荡的双馈风机模糊阻尼控制方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一：列写出双馈风力发电机dq坐标系下转子电动力学方程；

步骤二：基于双馈风力发电机dq坐标系下转子电动力学方程，根据DFIG注入功率阻尼电力系统振荡机理，找到DFIG有功输出与频率微变之间的关系式；

步骤三：，根据DFIG有功输出与频率微变之间的关系，建立DFIG有功功率控制环模型；

步骤四：基于DFIG转子侧有功功率控制环模型设计模糊附加阻尼控制器，以改善电力系统的阻尼低频振荡的能力。

2.如权利要求1所述的改善电力系统振荡的双馈风机模糊阻尼控制方法，其特征在于：所述步骤一具体包括：风力机获取风的动能并以旋转的机械转矩的形式传递

式中T_m--机械转矩；C_p--功率系数；ρ--风能密度；R--叶片长度；V_ω--风速；ω_t--风机的角速度；

风力机提取的机械扭矩通过传动系统传输到发电机的转子；动力传动系统动力学通常由两个质量模型描述，如下所示，

式中H_t--风力机惯性；K_sh、D_sh--传动轴刚度与阻尼系数；θ_tw--传动轴扭转角；ω_eb、ω_r--基准转速与发电机角速度；T_e--电磁转矩；

在DFIG中，发电机是绕线转子感应发电机，定子和转子绕组都连接到网络；对于电力系统稳定性研究，通常会忽略定子的非常快的电瞬态，并且以瞬态电抗后面的电压源的形式对系统进行建模；在这种情况下，d-q参考系内的转子电动力学描述如下，

式中L_s、L_r、L_m--定子、转子自感和定转子互感；E'_d、E'_q--瞬态电抗后的d、q轴电压；θ_tw--传动轴扭转角；T_r＝L_r/R_r--转子时间常数；V_rd、V_rq--d、q轴转子电压。

3.如权利要求1所述的改善电力系统振荡的双馈风机模糊阻尼控制方法，其特征在于：所述步骤二中DFIG有功输出变化可表示为，

ΔP_W＝-kΔω_r (13)

式中Δω_r--转子角速度偏差，K表示给定的比例系数。