[发明专利]一种频率下垂控制双馈风机的暂态有功支撑能力配置方法

摘要

本发明公开了一种频率下垂控制双馈风机的暂态有功支撑能力配置方法。现有频率下垂控制下的双馈风机由于自身虚拟功角与转子转速耦合的复杂外特性，导致其暂态有功支撑能力难以合理配置。本发明通过对频率下垂控制双馈风机的外特性分析，建立关于电网频率的风机虚拟功角‑转速特征方程，进而得到关于电网频率的风机转速平衡点，根据给定频率波动下的风机暂态有功支撑能力要求，计算暂态过程中期望到达的转速平衡点并代入虚拟功角‑转速特征方程中求得相应的下垂系数设定值，实现频率下垂控制风机暂态有功支撑能力的配置。本发明使频率下垂控制或虚拟同步机控制下的双馈风机具有期望的暂态有功支撑能力，提高系统的频率稳定性。

主权项

1.一种频率下垂控制双馈风机的暂态有功支撑能力配置方法，其特征在于，包括以下步骤：通过对频率下垂控制双馈风机的外特性分析，建立关于电网频率的风机虚拟功角‑转速特征方程，进而得到关于电网频率的风机转速平衡点，根据给定频率波动下的风机暂态有功支撑能力要求，计算暂态过程中期望到达的转速平衡点并代入虚拟功角‑转速特征方程中求得相应的下垂系数设定值，实现频率下垂控制风机暂态有功支撑能力的配置；所述的关于电网频率的风机虚拟功角‑转速特征方程为以下公式：其中，δ′是风机的虚拟功角，ω_r是风机的转速，K_P为下垂系数设定值，f_DL(ω_r)表示风机的最大功率跟踪特性或减载特性函数，ω₀表示风机频率下垂控制的角频率设定值，ω_g表示电网角频率，T_a是表示风机惯性的时间常数，f_M(ω_r)表示风机桨叶的风能捕获特性函数，D表示双馈风机的阻尼系数，P_E表示风机的电磁功率，V_DFIG表示风机的机端电压，U_Grid表示电网电压，X_Σ表示线路上的阻抗。