适用于电力系统动态分析的双馈式感应风机模型_古庭赟

《适用于电力系统动态分析的双馈式感应风机模型》是由古庭赟撰写的一篇重要论文，该文针对双馈式感应风机（Doubly Fed Induction Generator, DFIG）在电力系统动态分析中的建模问题进行了深入研究。随着风力发电技术的不断发展，双馈式感应风机因其具有良好的功率调节能力和较高的效率，被广泛应用于现代风电场中。然而，由于其复杂的控制结构和动态特性，传统的静态模型难以准确描述其在电力系统中的行为，因此建立一个精确且实用的动态模型显得尤为重要。

论文首先介绍了双馈式感应风机的基本工作原理及其在风力发电系统中的作用。双馈式感应风机通过两个独立的变流器分别控制定子和转子的电流，从而实现对有功功率和无功功率的独立调节。这种控制方式使得双馈式感应风机能够在不同的风速条件下保持较高的运行效率，并且能够为电网提供一定的电压支撑能力。然而，其动态响应特性与传统同步发电机存在显著差异，这给电力系统的稳定性和控制带来了新的挑战。

为了更准确地模拟双馈式感应风机在电力系统中的动态行为，作者提出了一种适用于动态分析的双馈式感应风机模型。该模型基于电机的电磁方程和机械动力学方程，结合了变流器的控制策略，构建了一个较为完整的动态数学模型。该模型不仅考虑了风机的机械部分，如叶片、齿轮箱和转子的惯性特性，还详细描述了变流器的控制逻辑和功率变换过程，从而能够更真实地反映双馈式感应风机在不同工况下的动态响应。

论文中还对所提出的模型进行了仿真验证。通过将该模型接入到典型的电力系统仿真平台中，作者对双馈式感应风机在不同扰动条件下的响应进行了分析，包括电网电压波动、频率变化以及负荷突变等典型工况。仿真结果表明，该模型能够准确地捕捉双馈式感应风机的动态特性，特别是在电压恢复、功率调节和频率响应方面表现出良好的性能。此外，模型的计算效率也得到了优化，使其适用于大规模电力系统的动态仿真。

除了模型本身的构建，论文还探讨了双馈式感应风机在电力系统稳定性分析中的应用。随着高比例风电接入电网，传统的稳定性分析方法可能不再适用，因此需要针对双馈式感应风机的动态特性进行专门的研究。作者指出，双馈式感应风机的动态行为可能会对系统的暂态稳定性和小干扰稳定性产生影响，尤其是在低电压穿越和频率调节方面。因此，建立一个精确的动态模型对于评估风电接入后的系统稳定性至关重要。

在实际应用中，双馈式感应风机的动态模型还可以用于优化风力发电机组的控制策略，提高其在电网中的适应能力。例如，通过调整变流器的控制参数，可以改善风机在不同风速条件下的输出特性，提升整体的发电效率。此外，该模型还可以作为风电场并网规划和故障分析的基础，为电力系统的安全运行提供理论支持。

综上所述，《适用于电力系统动态分析的双馈式感应风机模型》是一篇具有较高学术价值和工程应用意义的论文。作者通过对双馈式感应风机的动态建模进行深入研究，提出了一个准确且实用的模型，并通过仿真验证了其有效性。该研究成果不仅有助于理解双馈式感应风机在电力系统中的行为，也为未来风电并网技术的发展提供了重要的理论依据和技术支持。