双馈风机次同步振荡抑制策略（一）：基于转子侧附加阻尼控制（SDC）的方法

双馈风机次同步振荡抑制策略一 含 基于转子侧附加阻尼控制SDC的双馈风机次同步振荡抑制不懂就问 附加阻尼控制 (SDC)被添加到 RSC 内部控制器的q轴输出中。 这种方法是由Andres ELeon在2016年提出的。 该方法由增益、超前滞后补偿器和带通滤波器组成。 采用实测的有功功率作为输入信号。 有关更多信息你可以阅读 Andres ELeon 的论文。 附论文最近在搞双馈风机次同步振荡抑制时发现Andres ELeon提出的转子侧附加阻尼控制SDC挺有意思。这玩意儿说白了就是往双馈电机转子侧控制器的q轴输出里塞了个阻尼增强包实测效果能有效压制67Hz以下的次同步振荡。今天就带大家拆解这个SDC模块顺便撸段仿真代码看看门道。先看SDC结构图自己用Visio画的核心就三件套增益放大、超前滞后补偿、带通滤波。输入信号直接从机端取有功功率经过这三层处理之后怼到RSC的q轴电流环里。注意这里有个关键点——补偿相位要跟振荡模态反着来相当于给系统装了个震动抵消器。双馈风机次同步振荡抑制策略一 含 基于转子侧附加阻尼控制SDC的双馈风机次同步振荡抑制不懂就问 附加阻尼控制 (SDC)被添加到 RSC 内部控制器的q轴输出中。 这种方法是由Andres ELeon在2016年提出的。 该方法由增益、超前滞后补偿器和带通滤波器组成。 采用实测的有功功率作为输入信号。 有关更多信息你可以阅读 Andres ELeon 的论文。 附论文上段MATLAB实现的核心代码function sdc_output SDC_Module(P_meas, dt) persistent K_sdc T1 T2 f_low f_high phase_comp; if isempty(K_sdc) K_sdc 0.8; % 增益系数 T1 0.02; % 超前时间常数 T2 0.005; % 滞后时间常数 f_low 15; % 带通下限15Hz f_high 45; % 带通上限45Hz phase_comp 90; % 相位补偿角度 end % 带通滤波器实现 [b_bp, a_bp] butter(2, [f_low/(1/(2*dt)), f_high/(1/(2*dt))], bandpass); P_filtered filter(b_bp, a_bp, P_meas); % 超前滞后补偿 num [T1 1]; den [T2 1]; [A,B,C,D] tf2ss(num, den); compensator ss(A,B,C,D); P_compensated lsim(compensator, P_filtered, (0:length(P_filtered)-1)*dt); % 增益叠加 sdc_output K_sdc * P_compensated * exp(1i*deg2rad(phase_comp)); end这段代码有几个坑要注意带通滤波器的截止频率得根据实际振荡频段调整我遇到过参数设太宽导致引入高频噪声的情况。相位补偿角不是固定的得用模态分析确定最佳值。有个骚操作是可以用Prony算法在线识别振荡频率动态调整滤波器参数。仿真时发现增益系数K_sdc不能无脑调大超过1.2之后反而会引发新的振荡模式。建议先用小步长试探比如从0.3开始逐步增加。另外要注意控制器输出限幅别让附加信号把主控制器搞崩了。实测数据对比挺有意思接入SDC前系统阻尼比只有0.03接入后飙到0.12。不过要注意网侧变流器的协调控制别这边压住了次同步振荡那边又整出高频谐振。下次可以聊聊怎么跟SVG配合搞综合治理。