电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析

doi:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.20240464

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电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析

更新时间：2025-09-17

- 电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态影响建模与机制分析
- Issue 4, Pages: 431-444(2025)
- 作者机构：
  
  1. 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
  2. 华北电力科学研究院有限责任公司
  3. 华中科技大学电气与电子工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19705/j.cnki.issn2096-5125.20240464
  CLC： TM315
- Published：2025
- 稿件说明：
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[J]. 2025, (4): 431-444.
DOI：

[J]. 2025, (4): 431-444. DOI： 10.19705/j.cnki.issn2096-5125.20240464.

摘要

研究了电磁时间尺度电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态的跨时间尺度影响规律和影响机制。以采用电压电流双环虚拟同步控制策略的双馈风机为研究对象，首先使用模态分析法发掘了系统的主导机电时间尺度模式，发现了电磁时间尺度电压控制对机电时间尺度模式的跨时间尺度影响现象和影响规律。其次建立了研究对象的“激励-响应”模型及其线性化模型，对构网型风机设备特征和电压控制参与系统机电时间尺度动态的作用路径进行了分析。然后使用阻尼转矩分析法对上述模态分析跨时间尺度现象及规律进行了机理解释。最后在MATLAB/Simulink上搭建了电磁暂态仿真模型，仿真结果验证了模态分析和阻尼转矩分析的正确性，并且多机两区域的电磁暂态仿真结果表明研究结论可以拓展到实际多机复杂电网场景。

Abstract

关键词

Keywords

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唐王倩云.双馈型风机转子转速控制尺度暂态建模及其并网系统暂态稳定性分析[D].华中科技大学,2020(03).

王耀函,张扬帆,蔡光,梁恺,付雪姣,张书瑞.计及电流限幅的构网型双馈风机暂态模型建模及适用性分析[J].电力系统保护与控制,2024(21).

孙正龙,郝舒宇,李明达,潘超,蔡国伟.含构网型双馈风电的电力系统低频振荡能量结构分析方法[J].电工技术学报,2025(05).

杨可昕,鲍颜红,任先成,吴峰,徐泰山,张金龙.直接电压控制构网型变流器控制参数暂态稳定影响分析[J].电力系统保护与控制,2024(08).

谢震,杨曙昕,代鹏程,杨淑英,张兴.构网型全功率风电机组网侧变流器耦合分析及抑制策略[J].电工技术学报,2023(14).

高本锋,邓鹏程,孙大卫,吴林林,王潇,邓晓洋.基于匹配控制的构网型直驱风电场次同步振荡机理与特性研究[J].电工技术学报,2024(09).

陈建,任永峰,孟庆天,薛宇,何晋伟.含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略[J].电工技术学报,2024(07).

韩应生,孙海顺,秦世耀,朱廷猛,王东泽.电压源型双馈风电并网系统小扰动低频稳定性分析[J].电工技术学报,2023(05).

袁小明,张美清,迟永宁,鞠平.电力电子化电力系统动态问题的基本挑战和技术路线[J].中国电机工程学报,2022(05).

许诘翊,刘威,刘树,常富杰,谢小荣.电力系统变流器构网控制技术的现状与发展趋势[J].电网技术,2022(09).

袁小明,何维.动态过程的幅频调制统一本质与系统稳定问题分类及新能源发电构网能力创新[J].电源学报,2021(06).

胡家兵,袁小明,程时杰.电力电子并网装备多尺度切换控制与电力电子化电力系统多尺度暂态问题[J].中国电机工程学报,2019(18).

袁豪,袁小明.用于系统直流电压控制尺度暂态过程研究的电压源型并网变换器幅相运动方程建模与特性分析[J].中国电机工程学报,2018(23).

谢震,孟浩,张兴,靳晓雯.基于定子虚拟阻抗的双馈风电机组虚拟同步控制策略[J].电力系统自动化,2018(09).

张栋梁,应杰,袁小明,苗淼.基于幅相运动方程的风机机电暂态特性的建模与优化[J].中国电机工程学报,2017(14).

吕志鹏,盛万兴,刘海涛,孙丽敬,吴鸣,李蕊.虚拟同步机技术在电力系统中的应用与挑战[J].中国电机工程学报,2017(02).

袁小明,程时杰,胡家兵.电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题[J].中国电机工程学报,2016(19).

Ma Rui,Qiu Qi,Kurths Jurgen,Zhan Meng.Fast-Slow-Scale Interaction Induced Parallel Resonance and its Suppression in Voltage Source Converters[J].IEEE ACCESS,2021.

aff>Electrical &amp.Modeling and Analysis of Inner Controls Effects on Damping and Synchronizing Torque Components in VSG-controlled Converter[J].IEEE Transactions on Energy Conversion,2020.

Wang Xuewei,Yao Jun,Pei Jinxin,Sun Peng,Zhang Hailin,Liu Ruikuo.Analysis and Damping Control of Small-Signal Oscillations for VSC Connected to Weak AC Grid During LVRT[J].IEEE Transactions on Energy Conversion,2019.

Lu Dapeng,Wang Xiongfei,Blaabjerg Frede.Impedance-Based Analysis of DC-Link Voltage Dynamics in Voltage-Source Converters[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2019.

Tang Wangqianyun,Hu Jiabing,Chang Yuanzhu,Liu Feng.Modeling of DFIG-Based Wind Turbine for Power System Transient Response Analysis in Rotor Speed Control Timescale[J].IEEE Transactions on Power Systems,2018.

Jie Ying,Xiaoming Yuan,Jiabing Hu.Inertia Characteristic of DFIG-Based WT Under Transient Control and its Impact on the First-Swing Stability of SGs[J].IEEE Transactions on Energy Conversion,2017.

Yuan Hao,Yuan Xiaoming,Hu Jiabing.Modeling of Grid-Connected VSCs for Power System Small-Signal Stability Analysis in DC-Link Voltage Control Timescale[J].IEEE Transactions on Power Systems,2017.

Wang, Shuo,Hu, Jiabing,Yuan, Xiaoming.Virtual Synchronous Control for Grid-Connected DFIG-Based Wind Turbines[J].IEEE journal of emerging and selected topics in power electronics,2015.

Zhang Lidong,Harnefors Lennart,Nee Hans Peter.Power-Synchronization Control of Grid-Connected Voltage-Source Converters[J].IEEE Transactions on Power Systems,2010.

Chandorkar M.C.,Divan D.M..Control of parallel connected inverters in standalone AC supply systems[J].IEEE Transactions on Industry Applications,1993(1).

Heffron W. G.,Phillips R. A..Effect of a Modern Amplidyne Voltage Regulator on Underexcited Operation of Large Turbine Generators [includes discussion][J].Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Part III: Power Apparatus and Systems,1952.

刘取, 著.电力系统稳定性及发电机励磁控制[M].中国电力出版社,2006.

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