双馈式风电机组机网扭振的建模与仿真.pdfVIP

新能源发电控制技术 《电气自动化)2ol1年第33卷第1期 The New EnergyPowerControITechnOJOgies 双馈式风 电机组机网扭振的建模与仿真 王瑞啉 解 大 王西 田 张延迟 (1．上海交通大学 电气工程系，上海 200240：2．华东理工大学 自动化系，上海 200237： 3．上海 电机学院 电气工程系 。上海 200240) 摘 要 ：建立了双馈式风力机组机 网扭振 的小信号分析模型，包括风力机 的机械旋转系统模型、发 电机模型、控制模型及电网模型。其 中机械旋转系统包括风力机 的桨叶、高速轴、齿轮箱 、低速轴和发 电机转子 ，等效为三个集 中质量块一弹簧模型；发 电机 、电网 及控制模型均在 dq坐标系下建立。推导了整个模型的状态方程。在 电磁暂态仿真软件 EMTP中建立了研究风电机组机网扭 振的单机对无穷大仿真模型，对模型进行了仿真分析 ，利用输电线路首端三相短路故障激发风 电场和电网间的机网扭振现象， 得到了转速和转矩的扭振 曲线，扭振频率与计算得出的风力机组机械旋转系统固有频率吻合，验证了模型的准确性。 关键词 ：风力发 电 双馈式风力发 电机 机网扭振 建模 仿真 [中图分类号]TM614；TP391．9 [文献标识码]A [文章编号]1000—3886(2011)0l-0051-04 ModelingandSimulationofDFIG forTorsionalVibration WangRuilin XieDa WangXitian ZhangYanchi_ (1．ElectricalEngineeringDepartment，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China； 2．AutomationDepartment，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China； 3．ElectricalEngineeringDepartment，ShanghaiDianJiUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：Thesmall—signalmodelsforDFIG includetherotatingsystem model，statormodel，controllermodelandthegridmodel；athree—mass modelisusedtomodeltherotatingsystem whichcontainsblades，high—speedshaft，gearbox，low—speedshaftandtherotorofthe generator．Thestatorandthegridmodelareestablishedinthedqcoordinatesystem．Theequationsofstateofthewholemodelare derived．ThesimulationsoftwareEMTPisappliedtoestablishthestand—alonetoinfinitysystem forthestudyofwindturbinetorsional vibration．Inthesimulation，three—phasegroundfaultisappliedtoexcitethetorsionalvibration．Thesimulationresultsshow thatthe torsionalinteractionoccurredandthetorsionalvibration frequencyagreeswiththenaturalfrequencyoftherotatingshaftsystem，na d thereforeverifyt