基于虚拟电阻的双馈风机次同步振荡分数阶PI控制

作     者：刘志坚 刘杰 李鹏程 自超 梁宁 LIU Zhijian;LIU Jie;LI Pengcheng;ZI Chao;LIANG Ning

作者机构：昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2022年第41卷第5期

页      面：12-20页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：云南省基础研究计划资助项目(202101AU070015) 

主　　题：虚拟电阻 双馈风电场 次同步振荡 改进灰狼优化算法 分数阶比例-积分(FOPI) 参数优化 

摘      要：针对传统方法抑制双馈风机经不同串补电容并网引发的次同步振荡效果不佳的问题,文中提出一种基于虚拟电阻的风机分数阶比例-积分(FOPI)控制策略。首先,分析风电系统次同步振荡发生机理,并以风机并网电流为输入信号设计宽频带次同步电流滤波器,构建出虚拟电阻控制器以增强系统电气阻尼;之后,利用Oustaloup算法改进分数阶积分算子,以网侧变流器控制方程为底层模型重构FOPI电流控制环,分析积分阶次对电流跟踪动态特性的影响;然后,通过引入非线性迭代权重以及学习因子改进传统灰狼优化算法,优化控制策略参数;最后,利用Matlab/Simulink搭建仿真验证模型,结果表明所提策略能有效抑制不同串补度下的次同步振荡,表现出较强的鲁棒稳定性。