弱电网下功率同步构网型DFIG的阻尼分析及转矩振荡抑制

随着风电占比的不断增加，功率同步构网型双馈风电机组(PS-DFIG)接入弱电网下的稳定性问题受到广泛关注。相比于锁相同步跟网型控制下的功率响应特性，基于构网型控制结构的PS-DFIG中有功环与转速环交互影响更容易引发转矩产生低频振荡。为此，文中首先建立了PSDFIG系统的有功功率与发电机转速的小信号模型，分析了有功功率与转速响应的耦合特性，在此基础上借助电气阻尼分析方法研究了PS-DFIG系统环路特性对传动链低频振荡的影响。然后，基于多环路带宽设计准则，在有功环中引入微分前馈方法提高有功功率带宽，同时在转速环输出中附加转矩补偿，改善了电磁转矩的电气阻尼特性，提升了功率环参数的鲁棒性，有效降低了PS-DFIG系统传动链低频振荡的风险。最后，在RT-LAB的硬件在环平台进行了实验验证。