The invention discloses a strategy for suppressing sub-synchronous oscillation of doubly-fed wind power system based on Improved Particle Swarm Optimization algorithm. A1) When sub-synchronous oscillation occurs, the speed pulse is generated by a speed sensor installed at the tail of the doubly-fed wind power generator shafting, and the speed pulse signal is demodulated to obtain the instantaneous speed deviation of the doubly-fed wind turbine rotor. The rotor speed deviation is input into the additional damper controller, and the output of the additional damper controller udamp_rd and udamp_rq are superimposed in the RSC control link of doubly fed wind turbine after limiting the amplitude. The invention can not only effectively improve the sub-synchronous oscillation mode damping of the doubly fed wind power system and realize the suppression of the sub-synchronous oscillation of the system, but also has good adaptability under the full operation condition, and can realize the optimal allocation of the sub-synchronous oscillation damping of the system under various operating conditions, thereby achieving the global optimum suppression effect of the sub-synchronous oscillation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于改进粒子群优化算法的双馈风电系统次同步振荡抑制策略
本专利技术涉及一种双馈风电场经过串联补偿并网引发的次同步振荡抑制方法,具体而言,是一种基于改进粒子群优化算法的双馈风电系统次同步振荡抑制策略,属于新能源发电
技术介绍
随着全球能源危机和环境污染问题日益严峻,为大力推进发展可再生的新能源技术,实现可持续发展,风能得到各国政府和产业界的高度关注和长足发展。其中双馈风电机组因其具有运行范围宽、变换器容量小、电机体积小以及变速恒频运行等优点,已成为风电场的主流机型之一。由于我国风能资源和负荷中心呈现逆向分布,风电的大规模消纳势必经过远距离输送,因此为提高输电线路传输容量、减少输电损耗并有效提高系统稳定性,串联补偿技术被广泛应用于大规模风电外送系统中。然而,在大规模风电串补输电系统中存在发生次同步振荡的风险,这可能损坏串联补偿电容、主变压器等设备,并且将严重威胁相邻电网的安全稳定运行。针对双馈风电场经过串补并网引发的次同步振荡问题,其主要抑制方法是附加阻尼控制器,大体分为基于风力发电机组变换器的附加阻尼控制以及柔性交流输电系统(FlexibleAlternativeCurrentTransmissionSystems,FACTS)装置次同步振荡附加阻尼控制两类。然而,使用FACTS装置附加阻尼控制需要增加额外经济投资和维修成本,因此,综合考虑经济成本和可靠性,基于风电机组自身变换器的附加阻尼控制得到更加广泛的研究与应用。目前,基于双馈风电机组自身变换器的附加阻尼抑制策略已经有一些设计实现方案,如已公开的下列文献:(1)LinglingFanand ...
【技术保护点】
1.一种基于改进粒子群优化算法的双馈风电系统次同步振荡抑制策略,其特征在于,包括下述步骤:A1)当发生次同步振荡时,通过安装在双馈风力发电机轴系尾部的转速传感器来产生转速脉冲,并对转速脉冲信号进行解调,进而获得双馈风力发电机转子瞬时转速偏差量△ω;A2)将步骤A1)获得的转子转速偏差量△ω输入到附加阻尼控制器中,并将附加阻尼控制器的d轴和q轴的输出△udamp_rd和△udamp_rq经限幅后叠加在双馈风力发电机组RSC控制环节中;其中,步骤A2)中的附加阻尼控制器按如下步骤设计:A2.1)建立该双馈风力发电系统无附加阻尼控制环节的时域仿真模型,并进而获得各物理量的初始值以及该系统次同步振荡频率fssr;A2.2)根据步骤A2.1)得到的次同步振荡频率fssr确定带通滤波器GBPF的参数,带通滤波器GBPF的传递函数可以表示为下式:
【技术特征摘要】
1.一种基于改进粒子群优化算法的双馈风电系统次同步振荡抑制策略,其特征在于,包括下述步骤:A1)当发生次同步振荡时,通过安装在双馈风力发电机轴系尾部的转速传感器来产生转速脉冲,并对转速脉冲信号进行解调,进而获得双馈风力发电机转子瞬时转速偏差量△ω;A2)将步骤A1)获得的转子转速偏差量△ω输入到附加阻尼控制器中,并将附加阻尼控制器的d轴和q轴的输出△udamp_rd和△udamp_rq经限幅后叠加在双馈风力发电机组RSC控制环节中;其中,步骤A2)中的附加阻尼控制器按如下步骤设计:A2.1)建立该双馈风力发电系统无附加阻尼控制环节的时域仿真模型,并进而获得各物理量的初始值以及该系统次同步振荡频率fssr;A2.2)根据步骤A2.1)得到的次同步振荡频率fssr确定带通滤波器GBPF的参数,带通滤波器GBPF的传递函数可以表示为下式:其中其中,fH、fL分别为带通滤波器的上、下截止频率;ε为滤波器阻尼系数;A2.3)建立风电机组转子电磁转矩增量△Ter与转子转速增量△ωr之间的传递函数;A2.4)根据传递函数确定次同步振荡频率fssr附近的相位特性,进而得到该附加阻尼控制器补偿相位角度A2.5)根据步骤A2.4)所确定的补偿相位角度确定附加阻尼控制器的超前/滞后时间参数T;A2.6)结合步骤A2.5)所确定的超前/滞后时间参数T,在典型双馈风电系统运行工况下建立其计及附加阻尼控制器的全系统小信号模型;A2.7)基于步骤A2.6)所建立的全系统小信号模型,应用改进的PSO算法优化附加阻尼控制器的增益系数K。2.根据权利要求1所述的基于改进粒子群优化算法的双馈风电系统次同步振荡抑制策略,其特征在于,步骤A2.5)中根据补偿相位角度计算超前/滞后时间参数T的公式如下...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚骏,曾德银,王雪微,张田,孙鹏,郭小龙,王衡,
申请(专利权)人:重庆大学,国网新疆电力有限公司,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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