考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制

闻章; 姚良忠; 程帆; 毛蓓琳; 王强强; 陈汝斯

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0116

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考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制

更新时间：2025-12-03

- 考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制
- Vol. 49, Issue 5, Pages: 1869-1877(2025)
- 作者机构：
  
  1. 交直流智能配电网湖北省工程中心(武汉大学)
  2. 武汉大学电气与自动化学院
  3. 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0116
  CLC： TM341;TP273
- Published：2025
- 稿件说明：
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闻章, 姚良忠, 程帆, et al. 考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制[J]. 2025, 49(5): 1869-1877.
DOI：

闻章, 姚良忠, 程帆, et al. 考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制[J]. 2025, 49(5): 1869-1877. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0116.

摘要

电力系统中新能源电源占比的不断上升导致系统惯量持续下降，弱化了系统的频率稳定性水平。以风电为代表的新能源电源的构网控制是提升系统频率稳定水平的一种有效方法。但当前在风机构网频率支撑控制中对风机源侧动态特性的影响考虑得不充分，特别是基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator

VSG)控制的风机在频率支撑过程中存在由于转子失速导致的转子失稳问题。针对上述问题，首先分析了构网控制下直驱风机频率响应特性，并通过功角与转子转速耦合关系分析明晰了风电转子失稳特性和控制参数的影响。在此基础上，提出了一种考虑转子稳定性约束的直驱风机VSG构网频率支撑控制策略，不但提升了系统不同扰动下的系统频率稳定性，同时可有效避免风机转速恢复过程中可能出现的频率二次跌落问题。最后，通过PSCAD/EMTDC算例仿真分析，验证了所提控制策略的有效性。

Abstract

关键词

Keywords

references

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