一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法。该方法包括：A.建立双馈风电机组并网系统状态空间描述；B.建立混合H2/H∞的D区域稳定约束条件；C.建立包含不同运行风电工况的凸多胞体模型；D.利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵，形成次同步振荡鲁棒阻尼控制器。通过本发明专利技术的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，可以为系统次同步振荡模式提供足够的阻尼，并且当风电功率在较大范围内变化时，控制器也具有较好的控制效果。

A Robust Control Method for Suppressing Subsynchronous Oscillation in Doubly-fed Wind Farm

【技术实现步骤摘要】
一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法
本专利技术涉及电力系统领域，特别是涉及一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法。
技术介绍
电力系统中新能源比例的不断提高，导致了电力系统严重的稳定性问题。因此，由于新能源接入而引起的电力系统稳定问题受到了广泛关注。风能是新能源发电的最佳解决方案之一。目前，双馈感应发电机(DoublyFedInductionGenerator，DFIG)是风力发电的主流机型。DFIG在电力系统中的接入将引起次同步相互作用并引起次同步振荡(SubsynchronousOscillation，SSO)。为了提高风力综合电力系统的稳定性和可靠性，有必要对次同步振荡现象进行更深入的研究。风速等自然因素可能导致风力发电出力的变化。由于风力发电的变化，电力系统的运行条件改变，运行条件改变对SSO的影响不容忽视。电力系统控制器的鲁棒性是在系统不确定性和广泛的运行条件下执行所需功能的能力。传统电力系统控制器的设计是在给定的运行条件下进行的，即给出了系统元件参数，运行条件和干扰模式。它模拟了在特定平衡点处的扰动，并试图在平衡点处提供令人满意的阻尼。然而，由于电力系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A.建立双馈风电机组并网系统状态空间描述；B.建立混合H2/H∞的D区域稳定约束条件；C.建立包含不同运行风电工况的凸多胞体模型；D.利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵，形成次同步振荡鲁棒阻尼控制器。

【技术特征摘要】
1.一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A.建立双馈风电机组并网系统状态空间描述；B.建立混合H2/H∞的D区域稳定约束条件；C.建立包含不同运行风电工况的凸多胞体模型；D.利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵，形成次同步振荡鲁棒阻尼控制器。2.根据权利要求1中所述的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤A中，将双馈风电机组并网系统非线性动态模型在平衡点进行线性化，得到状态空间线性化模型如下：其中：ΔX＝[ΔX1,ΔX2…ΔXn]T为状态向量；Δu＝[Δu1,Δu2…Δur]T为输入向量；Δy＝[Δy1,Δy2…Δym]T为输出向量；A、B、C和D分别为状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵和直接传递矩阵。3.根据权利要求1中所述的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤B中，采用多输入多输出状态空间模型建立混合H2/H∞的D区域稳定约束条件，用于多目标H2/H∞控制问题的线性时不变系统可表示为：其中：x为系统状态向量，包括同步发电机和DFIG的状态变量；u为控制输入向量；w为外部扰动输入向量；z∞和z2分别表示与H∞和H2性能指标相关的输出向量；A为系统状态矩阵，B1为扰动增益矩阵；B2为控制输入矩阵；C∞，D∞1和D∞2分别为与H∞性能指标相关状态变量，扰动输入和控制输入的系数矩阵；C2，D21和D22分别为与H2性能指标相关状态变量，扰动输入和控制输入的系数矩阵，求出状态反馈矩阵K后，将u＝Kx代入开环系统模型式(2)，得到闭环系统模型：其中：Ac＝A+B2K；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，杨京，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11