异步风力发电机组小干扰稳定性机理

doi:10.3969/j.issn.1000－7229.2013.08.003

电力建设 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (8): 11-16.doi: 10.3969/j.issn.1000－7229.2013.08.003

异步风力发电机组小干扰稳定性机理

马彦宏1，丁楠2，乔颖2

1.甘肃省电力公司风电技术中心，兰州市 730050；2.电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室（清华大学），北京市 100084

出版日期:2013-08-01
作者简介:马彦宏（1975），男，高级工程师，研究方向为电力系统自动化及新能源并网技术，E-mail: myh_2005@163.com；丁楠（1989），女，硕士研究生，研究方向为含风电系统的小干扰稳定性，E-mail:cristinading@ foxmail.com；乔颖（1981），女，讲师，研究方向新能源、分布式发电、电力系统安全与控制，E-mail:qiaoying@tsinghua.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目（51190101，51077078）；国家863高技术基金项目（2011AA05A104）。

Mechanism of Small Signal Stability of Asynchronous Wind Turbines

MA Yanhong1， DING Nan2， QIAO Ying2

1. Wind Power Technology Center of Gansu Electric Power Company， Lanshou 730050， China；2. State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipment， Tsinghua University， Beijing 100084， China

Online:2013-08-01

摘要/Abstract

摘要：

传统的电力系统稳定性分析的定义与分类主要是针对同步发电系统的动态。采用物理过程分析与特征模态分析相结合的方法，由简入繁的思路，逐步对笼型异步发电机、笼型异步风力发电机组及双馈异步风力发电机组的小干扰稳定性进行了探讨。分析结果表明，笼型异步风力发电机组的小干扰稳定性是由同转速相关的非振荡模式决定的，而双馈异步风力发电机组则是由同转子暂态电势及转子侧变频器控制器相关的振荡模式决定的。尽管主导模式不同，但电压降低是导致其特征值穿越虚轴的共同主因，因此，认为异步风力发电机组的小干扰稳定性从物理机理上讲属于电力系统电压稳定性范畴。

关键词: 异步发电机, 异步风力发电机组, 小干扰稳定性, 小干扰电压稳定性, 双馈异步风机

Abstract:

The definition and classification of stability analysis on conventional power system is mainly aimed at the dynamics of synchronous generator system. Based on the method combining physical process analysis and characteristics modal analysis， as well as the rule “from simple to complex，” the small signal stabilities of squirrel-cage induction generator， squirrel-cage induction wind turbine and doubly-fed induction wind turbine are discussed. The results show that: the small signal stability of squirrel-cage induction wind turbine is determined by the non-oscillation mode correlated with rotor speed， whereas the small signal stability of doubly-fed induction wind turbine is determined by the oscillation mode correlated with rotor transient voltage and rotor-side converter controller. Although the dominate mode differs with each other， it is the low voltage that causes the eigenvalues to cross the imaginary axis. Therefore， from the point of the physical process， the small signal stability of induction wind turbines is suggested to be one type of voltage stability of power system.

Key words:

induction generator, induction wind turbine, small signal stability, small disturbance voltage stability, doubly-fed induction wind turbine

马彦宏，丁楠，乔颖. 异步风力发电机组小干扰稳定性机理[J]. 电力建设, 2013, 34(8): 11-16.

MA Yanhong， DING Nan， QIAO Ying. Mechanism of Small Signal Stability of Asynchronous Wind Turbines[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2013, 34(8): 11-16.

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异步风力发电机组小干扰稳定性机理

Mechanism of Small Signal Stability of Asynchronous Wind Turbines

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