【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力，尤其涉及一种轴系振荡阻尼控制方法、装置、终端设备及存储介质。
技术介绍
1、近年来，随着风电装机容量的不断增加，永磁同步发电机(permanent magnetsynchronous generator，永磁同步发电机)凭借高效、体积小以及维护成本低等优点在风力发电领域得到了广泛的应用。但大规模永磁直驱式风电的接入深刻改变了电力网络的电气结构和系统的阻尼特性，导致电力系统产生了新的振荡模式，更容易引起电网弱阻尼低频振荡等电力系统动态稳定问题。
2、当风电系统受到风速突变或电网故障等外界的扰动时，轴系的机械转矩和电磁转矩的耦合作用会导致1.4hz左右的振荡，长期的振荡会导致轴系疲劳，使用寿命缩短。并且该振荡频率十分接近电力系统低频振荡的频率，可能会发生共振甚至导致风电系统脱网。因此，对于永磁直驱式风力发电系统轴系振荡问题亟需解决。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种轴系振荡阻尼控制方法、装置、终端设备及存储介质，以解决永磁同步发电机中轴系振荡的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种轴系振荡阻尼控制方法，包括：
3、获取基于永磁同步发电机的风电并网系统中影响电气阻尼转矩系数的选定影响因子以及轴系振荡的频率；其中，所述选定影响因子为永磁同步发电机转子角速度；
4、根据所述选定影响因子以及所述轴系振荡的频率，构建永磁同步发电机转子角速到永磁同步发电机的电磁转矩的传递函数；
5、根据
6、根据所述永磁同步发电机的电磁转矩，调节所述风电并网系统的振荡阻尼。
7、作为优选方案，所述选定影响因子的确定，包括：
8、获取风力机的转子电角速度、永磁同步发电机转子电角速度、风力机相对于永磁同步发电机转子的角位移、系统转速基值、永磁同步发电机输入电网的有功功率、永磁同步发电机输出功率以及直流母线电容电压；
9、根据所述风力机的转子电角速度、永磁同步发电机转子电角速度、风力机相对于永磁同步发电机转子的角位移、系统转速基值、永磁同步发电机输入电网的有功功率、永磁同步发电机输出功率以及直流母线电容电压，构建所述风电并网系统的数学模型；
10、根据所述风电并网系统的数学模型，确定各关于电气阻尼转矩系数的影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系；
11、根据各关于电气阻尼转矩系数的影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系，确定永磁同步发电机转子电角速度为选定影响因子；
12、其中，所述待确定电气阻尼转矩系数影响因子，包括：永磁同步发电机转子电角速度、并网点电压、pi调节器的比例系数和pi调节器的积分系数。
13、作为优选方案，所述风电并网系统的数学模型，具体为：
14、
15、式中，ht为永磁同步发电机转子惯性时间常数；hr为风力机转子惯性时间常数；ωt为风力机的转子电角速度；ωr为永磁同步发电机转子电角速度；t为时间；tm为风轮输入的机械转矩；te为永磁同步发电机输出的电磁转矩；k为风力机和永磁同步发电机转子两质量块间的刚性系数；d为风力机和永磁同步发电机转子两质量块间的阻尼系数；θ为风力机相对于永磁同步发电机转子的角位移；ωs为系统转速基值；igdref为并网电流d轴分量的参考值；kp5为pi调节器的比例系数；ki5为pi调节器的积分系数；s为拉氏变换后的复频率；pgref为并网有功功率参考值；pg为永磁同步发电机输入电网的有功功率；cdc为直流电容；udc为直流母线电容电压；pr为永磁同步发电机输出的功率；kopt为风机特性所决定的常数；p表示发电机极对数；ψf为永磁体的磁链；irq为定子绕组电流的q轴分量。
16、作为优选方案，所述根据所述风电并网系统的数学模型，确定各关于电气阻尼转矩系数的影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系，包括：
17、将所述风电并网系统的数学模型线性化，得到所述风电并网系统的线性化数学模型；
18、根据所述风电并网系统的线性化数学模型，通过阻尼转矩分析法，得到所述风电并网系统的电气阻尼转矩系数的解析表达式；
19、根据所述电气阻尼转矩系数的解析表达式，计算所述风电并网系统的阻尼转矩系数对于各影响因子的偏导；
20、根据所述风电并网系统的阻尼转矩系数对于各影响因子的偏导，确定各影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系。
21、作为优选方案，所述风电并网系统的线性化数学模型，具体为：
22、
23、式中，δωt为风力机的转子电角速度的增量；δωr为永磁同步发电机转子电角速度的增量；ωr(0)为永磁同步发电机转子电角速度的初始值；δθ为风力机相对于永磁同步发电机转子的角位移的增量；δtm为风轮输入的机械转矩的增量；δte为永磁同步发电机输出的电磁转矩的增量；为并网电流d轴分量的参考值的增量；为并网有功功率参考值的增量；δpg为永磁同步发电机输入电网的有功功率的增量；udc(0)为直流母线电容电压的初始值；δudc为直流母线电容电压的增量；δpr为永磁同步发电机输出的功率的增量；为定子绕组电流的q轴分量的增量；
24、所述风电并网系统的电气阻尼转矩系数的解析表达式，具体为：
25、
26、式中，de′为永磁同步发电机风电并网系统阻尼转矩系数；ωn为轴系的自然振荡频率；eg(0)为并网点电压的初始值；为定子绕组电流的q轴分量的初始值。
27、作为优选方案，所述永磁同步发电机转子角速到永磁同步发电机的电磁转矩的传递函数，具体为：
28、δte＝gp(s)h1(s)δωr
29、
30、
31、式中，h1(s)为有功功率控制环附加控制前向通道的传递函数；gp(s)为引入的有功功率附加阻尼控制的传递函数；ks为有功功率控制环附加控制器增益；tw为隔直环节的时间常数；t1为超前校正时间常数；t2为滞后校正时间常数。
32、在上述实施例的基础上，本专利技术另一实施例提供了一种轴系振荡阻尼控制装置，其特征在于，包括：数据获取模块、函数构建模块、计算模块以及控制模块；
33、所述数据获取模块，用于获取基于永磁同步发电机的风电并网系统中影响电气阻尼转矩系数的选定影响因子以及轴系振荡的频率；其中，所述选定影响因子为永磁同步发电机转子角速度；
34、所述函数构建模块，用于根据所述选定影响因子以及所述轴系振荡的频率，构建永磁同步发电机转子角速到永磁同步发电机的电磁转矩的传递函数:
35、所述计算模块，用于根据所述传递函数，计算所述永磁同步发电机的电磁转矩；
36、所述控制模块，用于根据所述永磁同步发电机的电磁转矩，调节所述风电并网系统的振荡阻尼。
37、在上述实施例的基础上，本专利技术又一实施例提供了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述选定影响因子的确定，包括：
3.如权利要求2所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述风电并网系统的数学模型，具体为：
4.如权利要求3所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述根据所述风电并网系统的数学模型，确定各关于电气阻尼转矩系数的影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系，包括：
5.如权利要求4所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述风电并网系统的线性化数学模型，具体为：
6.如权利要求5所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述永磁同步发电机转子角速到永磁同步发电机的电磁转矩的传递函数，具体为：
7.一种轴系振荡阻尼控制装置，其特征在于，包括：数据获取模块、函数构建模块、计算模块以及控制模块；
8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的轴系振荡阻尼控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述选定影响因子的确定，包括：
3.如权利要求2所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述风电并网系统的数学模型，具体为：
4.如权利要求3所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述根据所述风电并网系统的数学模型，确定各关于电气阻尼转矩系数的影响因子与所述风电并网系统的轴系振荡阻尼的关系，包括：
5.如权利要求4所述的轴系振荡阻尼控制方法，其特征在于，所述风电并网系统的线性化数学模型，具体为：
6.如权利要求5所述的轴系振荡阻尼控制方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍双喜，向丽玲，华威，张阳，桂睿，李佳朋，李宇骏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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