基于联合仿真风电机组低电压穿越传动链扭振抑制研究

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1、第44卷第24期电力系统保护与控制V_oI．44NO-242016年12月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16．2016D0I：10．7667／PSPC152181基于联合仿真的风电机组低电压穿越传动链扭振抑制研究胡文平，周文，王磊，李晓军(国网河北省电力公司电力科学研究院，河北石家庄050021)摘要：针对双馈风电机组传动链电网故障过程中可能存在的扭振问题，采用弹簧阻尼质量建模方法，建立了能够反映柔性特性的传动链模型，得出了其自然振荡频率与阻尼系统解析表达式，揭示了柔性传动链的欠阻尼

2、系统本质。通过故障期间发电机电磁转矩特性分析，说明了通过发电机电磁转矩突变量与高频脉动控制减弱传动链机械扭振的不可行性。在此基础上，提出了电网故障期间传动链的虚拟变阻尼控制策略，通过发电机附加转矩控制等效增大传动链阻尼，抑制了电网故障期间传动链的扭振。通过风电机组Bladed+Matlab联合仿真模型仿真分析，证明了理论分析与虚拟变阻尼扭振抑制策略的有效性。关键词：电网故障；传动链扭振；虚拟变阻尼；扭振抑制：联合仿真Studyonsuppressionstrategyforwindturbinedrivetraintorsion

3、alvibrationundergridfaultbasedonco-simulationHUWenping，ZHOUWen，WANGLei，LIXiaojun(ElectricPowerResearchInstitute，StateGridHebeiElectricPowerCompany,Shijiazhuang050021，China)Abstract：Asthedrivetraintorsionalvibrationmaybestimulatedbythehugechangeofelectromagnetictorque

4、causedbygridfault，theflexibledrNetrainismodeledusingspring-damping-massmodelingmethodt~stly，theanalyticalexpressionofthenaturaloscillationfrequencyanddampingcoeficientareobtained，andtheflexibledrivetrainistypicalunderdampedsystemisrevealed．Thentheineffectivenessofthe

5、changeofgeneratortorqueandhighfrequencytorquepulsecontrolisilluminatedbyanalyzingcharacteristicsofthegeneratorelectromagnetictorqueduringgridfault．Onthisbasis，thetorsionalvibrationsuppressionstrategyofvirtualvariabledampingisproposed，whichisworkedbyimplementingadditi

6、onalelectromagnetictorquetoincreaseinthedrivetraindampingequivalentlyduringthegridfault．TheBladedandMatlabCO-simulationresultsstronglysupportthetheoreticalanalysisandverifytheproposedcontrolstrategy．Keywords：gridfault；drivetraintorsionvibrating；virtualvariabledamping

7、；torsionalvibrationsuppression；CO-simulation机组动态模型，研究了双馈风电机组转子Crowbar0引言保护电路的参数及保护动作时间对机组暂态特性的为保障大规模风电并网运行及自身安全，需建影响。然而目前关于风电机组故障穿越的研究大多立精确的风电机组机械．电气暂态模型，研究风电机采用传动链集中质量块模型，未考虑传动链的柔性组的机电耦合动态运行特性，特别是电网故障情况特性对机组动态性能的影响；另外，主要关注风电下风电机组的机电动态响应特性。其中双馈风电机机组故障穿越过程的暂态过电压、瞬态过流和

8、相应组低电压穿越一直以来是学术界研究的重点和难的控制与保护问题，以使其输出电流、功率等符合点，大量风电机组低电压穿越特性的文章得以发并网导则的要求。表。文献[1]建立了双馈风电机组动态模型，研然而风电机组传动链是典型的欠阻尼系统，电究了电网电压跌落过程中双馈机组