风力发电系统与网络的相互作用优化研究

第2章在详细推导了主流风电机组和电网各个元器件的状态方程之后，进一步得到了各种风电机组各个组成部分的小信号模型，这就奠定了研究各类风电机组机网相互作用问题的基础，而各部分的小信号模型之间存在着相互关系，明确这些关系即可以建立起一个完整的风力发电系统。以双馈风力发电系统为例，机械系统的小信号模型是这个发电系统整体小信号模型的第一步，其次，机械系统的输出变量将成为下一个小信号模型——感应电机的输入变量，最后，感应电机的输出与无穷大系统相连，这样，一个完整的风力发电系统的小信号模型就建立了。

因此，为了能够使读者更加清楚地理解各类风力发电系统的机网统一模型，本章首先描述了每一种风力发电系统各部分小信号模型的关系，以各部分之间的相互关系为基础，推导出双馈风力发电系统和永磁直驱风力发电系统的单机-无穷大系统小信号模型。本章采用上述推导得到的小信号模型进行了小信号分析的计算，由于一个系统的小信号分析需要在系统的稳态运行点展开，所以本章先求解三种风电机组的单机-无穷大系统的稳态运行点，然后在稳态运行点处进行了小信号分析。

对三种主流风力发电系统的小信号分析结果表明建立的机网统一数学模型具有很强的实用性，其小信号分析可以解出包括SSTI、SSCI和低频振荡在内机网相互作用的全部模态，采用同样参数建立的Simulink下的物理模型的时域仿真结果进一步证实了模型的有效和实用。(www.xing528.com)

本章还研究了各类风力发电系统自身参数变化对各种模态的影响，如风力发电系统中各个PI参数等，这些参数的变化在一定程度上影响着风力发电系统的小干扰稳定性，对于这些参数的合理整定是一个重要的研究内容，具体的理论分析将在本书后面的章节详细说明。