1.一種頻率下垂控制雙饋風機的暫態(tài)有功支撐能力配置方法,其特征在于,包括以下步驟:
通過對頻率下垂控制雙饋風機的外特性分析,建立關(guān)于電網(wǎng)頻率的風機虛擬功角-轉(zhuǎn)速特征方程,進而得到關(guān)于電網(wǎng)頻率的風機轉(zhuǎn)速平衡點,根據(jù)給定頻率波動下的風機暫態(tài)有功支撐能力要求,計算暫態(tài)過程中期望到達的轉(zhuǎn)速平衡點并代入虛擬功角-轉(zhuǎn)速特征方程中求得相應的下垂系數(shù)設定值,實現(xiàn)頻率下垂控制風機暫態(tài)有功支撐能力的配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頻率下垂控制雙饋風機的暫態(tài)有功支撐能力配置方法,其特征在于:通過對頻率下垂控制或虛擬同步機控制輸出的磁鏈角頻率參考值與電網(wǎng)角頻率之差積分獲取虛擬功角δ′。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種頻率下垂控制雙饋風機的暫態(tài)有功支撐能力配置方法,其特征在于:所述的關(guān)于電網(wǎng)頻率的風機虛擬功角-轉(zhuǎn)速特征方程為以下公式:
其中,δ′是風機的虛擬功角,ωr是風機的轉(zhuǎn)速,KP為下垂系數(shù)設定值,fDL(ωr)表示風機的最大功率跟蹤特性或減載特性函數(shù),ω0表示風機頻率下垂控制的角頻率設定值,ωg表示電網(wǎng)角頻率,Ta是表示風機慣性的時間常數(shù),fM(ωr)表示風機槳葉的風能捕獲特性函數(shù),D表示雙饋風機的阻尼系數(shù),PE表示風機的電磁功率,VDFIG表示風機的機端電壓,UGrid表示電網(wǎng)電壓,XΣ表示線路上的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種頻率下垂控制雙饋風機的暫態(tài)有功支撐能力配置方法,其特征在于:所述的關(guān)于電網(wǎng)頻率的風機轉(zhuǎn)速平衡點為以下公式:
ωre=max(ωr1,ωr2)
其中,ωre是風機的轉(zhuǎn)速平衡點,ωr1和ωr2是以下方程成立時ωr的兩個不同解:
其中,fDL(ωr)表示風機的最大功率跟蹤特性或減載特性函數(shù),KP為頻率下垂系數(shù)設定值,ω0表示風機頻率下垂控制的角頻率設定值,ωg表示電網(wǎng)角頻率,fM(ωr)表示風機槳葉的風能捕獲特性函數(shù),D表示雙饋風機的阻尼系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種頻率下垂控制雙饋風機的暫態(tài)有功支撐能力配置方法,其特征在于:所述的暫態(tài)過程中期望到達的轉(zhuǎn)速平衡點以及滿足風機暫態(tài)有功支撐能力要求的下垂系數(shù)設定值的表達式為:
其中,ωre(new)是頻率波動時暫態(tài)過程中期望到達的轉(zhuǎn)速平衡點,ωre(0)是額定電網(wǎng)頻率下風機的轉(zhuǎn)速平衡點,Eassist是滿足暫態(tài)有功支撐能力要求的風機轉(zhuǎn)子動能釋放總合,JDFIG是風機的等效轉(zhuǎn)動慣量,ω0表示風機頻率下垂控制的角頻率設定值,ωg表示電網(wǎng)角頻率,fM(ωr)表示風機槳葉的風能捕獲特性函數(shù),D表示雙饋風機的阻尼系數(shù),fDL(ωr)表示風機的最大功率跟蹤特性或減載特性函數(shù)。