提升双馈变速抽水蓄能机组频率响应特性的控制策略

作者：庄凯勋; 孙建军^*; 丁理杰; 栾一航; 张远志

来源：电工技术学报, 2023, 38(23): 6292-6304.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l10036

• 双馈电机
• 可变速抽水蓄能机组
• 惯量支撑
• 频率响应
• 转速控制

采用双馈电机（DFIM）的可变速抽水蓄能机组具备出色的全工况调速性能和综合效率，是未来电网调峰调频的一种重要手段。然而，传统的频率控制方法通常将电网频率偏差整定为有功功率修正量，导致该环节与电机固有转速控制环节的控制目标相异，进而使得变速抽蓄机组无法充分发挥其动态调频特性。鉴于此，该文提出一种基于附加转速修正量的频率响应特性优化控制策略。首先，采用转速优先控制作为基本控制策略，以发挥机组可快速调速的优势。然后，引入频率响应环节，通过电网频率偏差及其变化率得到转速修正量，并限制机组转速的修正范围。同时，为更加合理地调控转子动能，结合电网频率波动过程中的特点，对频率响应环节的参数进行动态调整。通过与同容量同步电机的对比研究发现，在该文控制策略下，DFIM转子动能具有更大的调整范围。在系统投切负载仿真中，该策略与现有频率-有功控制策略相比，不仅减小了频率的变化幅度及稳态误差，而且抑制了过渡过程中的频率波动。

• 单位
  武汉大学; 自动化学院; 国网四川省电力公司电力科学研究院