励磁控制引起的双馈风电机组轴系扭振机理

【摘要】：从电磁转矩观点出发,证明了双闭环比例积分(PI)调节参数和前馈补偿参数是影响电磁转矩性质的2个关键因素。由于PI调节器积分常数取值的不同,在励磁调节器框图上从q轴励磁电压参考点到有功功率点之间的相位差可能在大范围内变化,这是影响阻尼转矩的因素之一。另一个影响因素是前馈补偿项参数——定、转子绕组间互感系数,由于设计控制器时所使用的该互感系数很难保证就是电机的实际参数,故存在误差,误差的正负性和大小对阻尼转矩的方向和大小有直接影响。上述2个独立因素可组合为4种情形,文中研究了各种情形下电磁转矩的阻尼性质,其中有2种情形将产生电气负阻尼,会导致轴系扭振。最后,通过时域和频域相互校验的仿真手段验证了机理分析的正确性。 【作者单位】： 天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室;贵州大学电气工程学院;
【关键词】： 风力发电 双馈感应发电机 轴系扭振 电磁转矩 机理分析
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2004CB217904)~~
【分类号】：TM614
【正文快照】： 0引言双馈感应发电机(DFIG)是风电场最流行的商业机型[1]。然而,在实际运行中,其轴系的关键部件——齿轮箱的故障率很高,有报道称国内安装的双馈风电机组齿轮箱损毁率高达40%～50%[2],故障表现为齿轮和轴承接触面会出现划伤、裂纹和碎片剥落,甚至是断齿、断轴的严重事故[2-3]

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