用于改善风电并网电力系统暂态稳定性的DFIG调频控制器参数优化

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双馈感应发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)的调频控制在改善系统频率稳定的同时,也影响系统暂态稳定性。DFIG频率控制中低通滤波器参数影响暂态过程中DFIG有功输出,进而影响系统功角稳定,因此通过整定该参数以改善系统暂态稳定性成为可能。本文拓展轨迹灵敏度与伴随灵敏度法以优化DFIG调频控制中低通滤波器参数。主要研究内容:(1)对同步发电机(Synchronous Generator,SG)、DFIG进行详细建模,推导DFIG备用与惯性协同调频控制算法,构建DFIG并网电力系统。通过时域仿真,分析负荷扰动及三相短路情景下,DFIG调频控制对系统频率特性与暂态稳定性的影响。(2)拓展轨迹灵敏度于DFIG并网电力系统,推导系统对DFIG调频控制中低通滤波器参数的轨迹灵敏度方程,量化该参数对系统动态性能的影响。以SG机械功率偏差相对值的积分为目标函数,基于轨迹灵敏度分析获取梯度信息,采用内点法优化低通滤波器参数以改善系统暂态稳定性。(3)为克服轨迹灵敏度算法在优化多个参数时需多次暂态仿真的弊端,拓展伴随灵敏度于DFIG并网电力系统,推导伴随动态方程以求解拉格朗日乘子,获取梯度信息优化低通滤波器参数,改善电力系统暂态稳定性。(4)对基于两种动态灵敏度的优化算法进行对比验证,发掘两种算法的优缺点。
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