双馈风电机组控制参数协调优化方法

南京河海南自水电自动化有限公司 倪维东

国电南京自动化股份有限公司 王云涛

双馈风电机组运行控制较复杂，涉网性能是否良好取决于变流器的调节性能。风电机组并网发电时，机侧电压易发生跳变，容易引发短路故障，对机组稳定运行和故障诊断造成一定程度的负面影响；根据双馈风电机组解耦性特点，运行速率快，电气部分的耦合性变弱，导致双馈风电机组的运行频率与功能特性受到影响而发生变化。相关研究学者开展了研究工作，例如，通过灵敏度方法分析双馈风电机组的动态特性，分析双馈风电机组动态特性与短路比的关系，以提高其运行功率；但是，目前对于控制参数协调优化方面的研究成果较少。为了使风电机组稳定并网发电，提出了双馈风电机组控制参数协调优化方法，构建双馈感应电机数学模型，对机组的控制参数进行优化，促进风电网的稳定运行。最后通过仿真模型，验证所提控制参数协调优化方法的有效性。

1 双馈风电机组涉网控制参数协调优化方法设计

1.1 构建双馈感应电机数学模型

双馈风电机组发电机由双馈发电机、变流器等构成。双馈发电机绕组具有对称性，其转子的转速与电网频率、电机的电荷极对数的关系表达式为：

其中，f1指的是电网运行频率；p指的是电机的电荷极对数；n1指的是变流器转子运行转速，风电机组中转子旋转所产生的磁场根据转子转速的变化而改变。

根据上述关系表达式，本文构建双馈发电机的数学模型。……