并网异步风电机组有功功率振荡频率分析

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1、第39卷第l6期电力系统保护与控制v01．39No．162011年8月16日PowerSystemProtectionandControlAug．16，2011并网异步风电机组有功功率的振荡频率分析李辉，陈宏文，杨超，赵斌，唐显虎(1．输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆400044；2．重庆前卫仪表厂风电控制设备分公司，重庆401121)摘要：为了准确研究影响并网风电机组功率波动因素及规律，提出了不同运行工况以及不同风力机模型和参数对异步风电机组有功功率的振荡频率研究。首先，采用等效集中质量法，结合异步发电机电磁暂态模型，建立了不同风力机传动链等效的异步风电机组数学

2、模型。其次，在风速扰动下，对不同传动链模型、传动链刚度系数以及不同风速扰动频率时机组有功功率振荡的频率进行仿真分析。最后，在电网三相短路故障情况下，针对等效两个质量块传动链模型，对不同传动链刚度系数和故障持续时间的机组有功功率振荡频率进行仿真。研究结果表明相同振荡频率下的有功功率幅值与风力机模型、传动链刚度系数以及故障持续时间密切相关。关键词：风力发电；功率振荡；异步发电机；频谱分析；轴系扭振Analysisofoscillationfrequencyforactivepowerofagrid—connectedasynchronouswindturbinegeneratorsystemLI

3、Hui，CHENHong-wen，YANGChao，ZHAOBin1，TANGXian．hu2(1．StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(ChongqingUniversity)，Chongqing400044，China；2．WindPowerControlEquipmentSub—CompanyofChongqingQianweiInstrument&MeterFactory,Chongqing401121·China)Abstract：Inordertoanalyzea

4、ccuratelythefactorsandrulesofinfluencingthepoweroscillationofagrid．connectedwindturbinegeneratorsystem。thefrequencyanalysisforactivepoweroscillationofawindturbinewithsquirrel-cageinductiongenerator(SCIG)systemisproposedaccordingtodiferentoperationa1conditionsanddiferentwindturbinemodelsandparameter

5、s．Firstly，byusingtheequivalentlumpmassmethod，andcombiningtheelectro．magnetictransientmodelsofSCIG，themathematicalmodelsofthewindturbinewithaSCIGarepresentedwithdiferentwindturbinedrive-trainequivalentmodels．Secondly，accordingtoawindspeeddisturbance，simulationsonthefrequencyforactivepoweroscillation

6、oftheWTGSareinvestigatedundertheconditionsofdiferentdrive-trainmodels．rigidcoe~cients，anddiferentwindspeeddisturbedfrequencies．Finally，accordingtoa3-phaseshort-circuitfaultoftheconectedgrid，byusingatwo—massequivalentdrive．trainmodel，simulationsonthefrequencyforactivepoweroscillationoftheWTGSarealSO

7、investigatedundertheconditionsofdiferentdrive．trainrigidcoefficientsanddiferentfaultdurations．Thecomparedresultshaveshownthattheactivepoweroscillationamplitudeatthesameoscillationfrequencyisrelatedcloselywi