面向长期调频的风机非线性下垂控制设计

摘要：

传统变速风机虚拟惯量控制是针对单个频率大扰动事件设计的,其惯量模拟和转速恢复是分离的两个阶段,根据一定逻辑进行切换.该设计难以满足系统长期持续调频的需求.为此,根据风机转速恢复特性,分析了面向长期调频的风机频率下垂系数曲线的设计需求,进而提出了基于Butterworth 函数的风机非线性下垂控制策略.该策略可实现风机调频控制过程中的转速自恢复,避免了复杂的逻辑切换过程.通过分析两区域系统的特征值发现,合理设计的非线性下垂控制能增强系统的小干扰稳定性.仿真结果显示,非线性下垂控制与传统虚拟惯量控制相比,能减小风机转速波动,并有效避免因风机转速恢复过快导致的系统频率二次跌落问题.仿真同时表明,在非线性下垂控制下,风电场可为系统提供与等容量同步机相当甚至更优的频率支撑作用.

关键词：变速风机、频率控制、非线性下垂控制

所属期刊栏目：42

分类号：TM614(发电、发电厂)

资助基金：国家自然科学基金项目51377092,51621065.Project Supported by National Natural Science Foundation of China 51377092, 51621065

在线出版日期：2018-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1845-1852