基于虚拟同步控制的构网型直驱风机轴系扭振特性分析

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0897

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基于虚拟同步控制的构网型直驱风机轴系扭振特性分析

更新时间：2025-09-25

- 基于虚拟同步控制的构网型直驱风机轴系扭振特性分析
- Issue 9, Pages: 3643-3654(2025)
- 作者机构：
  
  1. 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
  2. 国家电网有限公司华北分部
  3. 可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0897
  CLC： TM315
- Published：2025
- 稿件说明：
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[J]. 2025, (9): 3643-3654.
DOI：

[J]. 2025, (9): 3643-3654. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0897.

摘要

基于虚拟同步控制(virtual synchronous generator

VSG)的构网型直驱风机(permanent magnet synchronous generator

PMSG)的控制结构决定了其轴系扭振特性必然会受到网侧动态的影响。当系统受到外界扰动时，可能会产生扭转振荡，导致系统出现低频振荡。目前，对于基于VSG的直驱风机轴系扭振特性的机理研究尚不清晰，关键制约因素仍不明确，且网侧动态对轴系阻尼的影响机理尚待解决。因此，详细分析了基于VSG的直驱风机的轴系扭振特性。首先，通过电气转矩法得出了电磁转矩-转速差的传递函数，并定义了等效阻尼系数，以定量表达电磁转矩对轴系扭振的电气阻尼作用。同时，探讨了在最大功率跟踪(maximum power point tracking

MPPT)模式下，网侧动态对电磁转矩在轴系阻尼作用中的影响机理，识别出了影响轴系阻尼的关键制约因素及其作用规律。在此基础上，提出了相应的轴系扭振抑制策略。最后，利用SIMULINK对理论分析进行了仿真验证，结果证明了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

Abstract

关键词

Keywords

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