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【精彩论文】基于惯量响应的双馈风电机组动态协调机理研究
观点凝练
摘要：大规模风力发电联网挤占了具有转动惯量的同步发电机组容量空间，削弱了电力系统惯量水平与调频能力，迫切需要风力发电参与系统频率调节。基于双馈风电机组频率响应模型，解析得到惯量表达式，并分析锁相环控制参数对双馈风电机组惯量特性影响，提出当系统发生不平衡功率扰动时，可通过优化锁相环控制参数实现双馈风电机组惯量响应。以2台双馈风电机组并联系统为例，分析惯量响应期间不平衡功率在各双馈风电机组间的分配规律，并拓展到多机并联系统。建立双馈风电机组、同步机组联网系统频率响应模型，分析系统发生功率扰动各阶段频率响应特性。最后，通过时域仿真验证了理论分析的有效性。
结论：本文建立了双馈风电机组频率响应模型，分析了锁相环控制参数对其惯量特性影响；建立了2台双馈风电机组并联的频率响应模型，分析了多风电并联系统中不平衡功率分配机理，推导了不平衡功率在各个风电机组间分配系数；建立含双馈风电机组联网系统频率响应模型，并分析功率扰动各阶段频率主要影响因素，主要结论如下。
双馈风电机惯量特性与锁相环控制参数、转速环控制参数及双馈感应电机转子惯性有关，其惯量随着锁相环比例，积分参数减小而增大，在系统发生功率扰动初期优化锁相环控制参数，能增大双馈风电机组惯量，有效抑制系统频率变化，无须附加控制即能提高系统频率抗干扰能力。在多机联网系统中，各双馈风电机组承担的不平衡功率近似按照其惯量大小分配，惯量越大的机组承担更多的不平衡功率，对系统频率稳定性的贡献也越大。
引文信息
刘櫂芮, 贾祺, 严干贵, 等. 基于惯量响应的双馈风电机组动态协调机理研究[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 142-151.LIU Zhaorui, JIA Qi, YAN Gangui, et al. Dynamic coordination mechanism of dfigs based on inertia response[J]. Electric Power, 2022, 55(7): 142-151.往期回顾
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审核：方彤
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