在以風(fēng)電為代表的可再生能源大規(guī)模接入傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的背景下,非同步機(jī)電源與同步機(jī)電源之間的耦合作用以及風(fēng)電出力的不確定性,使互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制面臨復(fù)雜的運(yùn)行場(chǎng)景。針對(duì)該問(wèn)題,基于功率平衡原理建立考慮雙饋風(fēng)電機(jī)組虛擬慣量影響的同步發(fā)電機(jī)組等效轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)模型,將系統(tǒng)參數(shù)協(xié)調(diào)性及故障因素統(tǒng)一表達(dá)為等效慣量參數(shù)攝動(dòng)及有界的不確定擾動(dòng);運(yùn)用滑模變結(jié)構(gòu)方法,結(jié)合等效慣量和等效阻尼的可變性及可控性,提出一種自適應(yīng)魯棒滑模控制策略以改善互聯(lián)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。理論分析和仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的虛擬慣量控制方法相比,所提控制策略能夠更好地抑制頻率振蕩,降低頻率變化率以及相對(duì)功角振蕩幅度。 

【文章來(lái)源】：電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020年09期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

含雙饋風(fēng)電場(chǎng)虛擬慣量的互聯(lián)電力系統(tǒng)模型

最終，得到本文所提的自適應(yīng)魯棒滑�？刂艫R-SMC(Adaptive Robust-Sliding Mode Control）策略結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。3 仿真實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證本文所提AR-SMC控制策略對(duì)多能源互聯(lián)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的改善作用，利用電磁仿真軟件MATLAB/Simulink搭建加入風(fēng)電場(chǎng)虛擬慣量控制的2區(qū)4機(jī)輸電系統(tǒng)，見(jiàn)圖3。該系統(tǒng)包括1條雙回弱聯(lián)絡(luò)線連接的2個(gè)相似的區(qū)域系統(tǒng)[16]，區(qū)域1包含1座DFIG風(fēng)電場(chǎng)和1臺(tái)同步發(fā)電機(jī)組，區(qū)域2包含2臺(tái)同步發(fā)電機(jī)組。為簡(jiǎn)化分析，采用單機(jī)模型作為風(fēng)電場(chǎng)的集總模型來(lái)代替整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)[17]，同步發(fā)電機(jī)組配置勵(lì)磁和調(diào)速器，未配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。系統(tǒng)詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)附錄A中表A1—A3。圖3中的AR-SMC控制模塊獲取到同步發(fā)電機(jī)組G2的同步角頻率ωs以及RoCoF，按照式（14）和式（16）設(shè)計(jì)的控制律和自適應(yīng)律來(lái)計(jì)算控制項(xiàng)等效阻尼Dequ以及自適應(yīng)等效慣量Jequ，再通過(guò)更新DFIG風(fēng)電場(chǎng)的VSG控制模塊參數(shù)值最終實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)滑�？刂�。為了驗(yàn)證AR-SMC控制策略的有效性，本文設(shè)置2種不同風(fēng)電滲透率下的運(yùn)行方式：運(yùn)行方式1中風(fēng)電滲透率為25%；運(yùn)行方式2中風(fēng)電滲透率為10%。2種運(yùn)行方式的初始節(jié)點(diǎn)潮流如附錄A中表A4和表A5所示。故障設(shè)置為t=5 s時(shí)在聯(lián)絡(luò)線的節(jié)點(diǎn)8處施加單回三相短路故障，故障持續(xù)0.2 s后切除。對(duì)固定等效慣量參數(shù)（Jequ=18 s）控制與本文所提AR-SMC控制策略分別在2種運(yùn)行方式的相同故障條件下的時(shí)域仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

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