Page 148 - 《中国电力》2026年第3期

2026 年 第 59 卷

3.0 i sd ； i sq ； i gd ； i gq 机参数与变流器参数可直接从模型中获取；而风
电流幅值 (p.u.) 1.4 力机参数中的风轮气动特性用于模拟风机出力，
在厂家提供的黑盒模型中，该部分通常被简化，
−0.2
5.50 6.75 8.00 不直接模拟气动过程，而是通过调节有功功率参
t/s
a) 大功率下电压跌落至0.2 p.u. 考值来实现不同工况的切换，故省略对上述参数
2.50
电流幅值 (p.u.) 1.05 1.3 参数的主导特性分析
的辨识。

−0.40
5.50 6.75 8.00 基于上述分析，在 ETSDAC 仿真平台中搭建
t/s DFIG 电磁暂态白盒模型，在不考虑电流限幅的情
b) 小功率下电压跌落至0.2 p.u. 况下，有功控制模式选择以指定电流为例，分别
图 1 不同工况下 RSC 与 GSC 的功率电流响应特性 对 FRT 主导参数和 PI 参数进行摄动分析 [31] ，结果
Fig. 1 Response characteristics of power and current of 如图 2 所示，其中实验 2~5 分别设置不同的 FRT 响
RSC and GSC under varying operating conditions
应主导参数；实验 1 和实验 2 的 FRT 响应主导参
网侧有功、无功电流在大小功率下都没有明 数一致，而 PI 参数不同。由图 2 可知，故障穿越电
显的暂态过程，故 GSC 的结构是由电压外环与电 压阈值 V 、V ou t 影响 FRT 控制投切的时间；电流
in
流内环级联组成。 限幅值 I 、I ，有功电流控制参数 K p_lvrt 、P set_lvrt 、
M
qM
经上述分析，有功电流 3 次切换过程涉及故 K 1_Ip_lvrt 、K 2_Ip_lvrt 、I p_set_lvr t 以及无功支撑系数 K 影
1
障穿越电压阈值、有功控制模式和有功恢复斜率 响故障穿越期间的幅值；有功恢复斜率 K 影响恢
2
参数，无功电流 2 次切换过程涉及故障穿越电压 复阶段的速率；实验 1 和 2 的结果曲线近乎吻合，
阈 值 和 无 功 支 撑 系 数 参 数 ； 网 侧 无 明 显 动 态 过 可知 PI 参数几乎不影响故障穿越期间幅值，FRT
程，主要涉及 PI 控制器参数。在上述待辨识参数 控制参数占主导地位。

中，除 PI 控制器参数外，其余参数均属于 FRT 响
实验1； 实验2； 实验3； 实验4； 实验5；
应主导参数，需要辨识的参数有 25 个，如表 1 所 1.1
示 。 未 参 与 辨 识 的 关 键 模 型 参 数 包 括 发 电 机 参 P (p.u.) 0.7
数、变流器相关参数和风力机参数。其中，发电 0.3
−0.1
5.5 7.0 8.5

表 1 待辨识参数表 t/s
a) 不同参数下有功功率曲线
Table 1 Model parameters to be identified
1.0
Q (p.u.) 0.4 1.0
类别 名称 待辨识参数
故障穿越电压投入、切除阈值 V in 、V out −0.2 −0.1 6.00 6.05
5.5 7.0 8.5
电流、无功电流限幅值 I M 、I qM t/s
故障 b) 不同参数下无功功率曲线
低穿有功功率系数、设定值 K p_lvrt 、P set_lvrt
穿越
K 1_Ip_lvrt 、K 2_Ip_lvrt 、 图 2 故障穿越主导参数摄动分析结果
主导 低穿有功电流计算系数1、2和设定值
参数 I p_set_lvrt Fig. 2 Perturbation analysis of dominant parameters in
有功恢复斜率 K 2 fault ride-through performance

无功支撑系数 K 1
RSC 控制参数的阶跃响应摄动分析结果如图 3
RSC有功功率外环控制PI参数 k p1 、k i1 所 示 ， 实 验 7~9 采 用 3 组 不 同 的 RSC 控 制 参 数 ，
RSC有功电流内环控制PI参数 k p2 、k i2 实验 6 和 7 采用不同的 FRT 主导参数与 GSC 控制
RSC无功功率外环控制PI参数
PI控 k p3 、k i3 参数。结果表明：有功功率外环 k /k 、电流内
p1
i1
制器 RSC无功电流内环控制PI参数 k p4 、k i4 环 k /k ， 无 功 功 率 外 环 k /k 、 电 流 内 环 k /k
参数 p2 i2 p3 i3 p4 i4
GSC直流电压外环控制PI参数
分别影响有功、无功功率的控制性能。而实验 6
k p5 、k i5
GSC有功电流内环控制PI参数
和 7 的响应曲线几乎无差别，表明在 RSC 内外环
k p6 、k i6
GSC无功电流内环控制PI参数 k p7 、k i7
控 制 中 FRT 主 导 参 数 与 GSC 控 制 参 数 影 响 小 ，
144