虚拟同步控制构网型双馈风电机组功角振荡量化分析及抑制

针对构网型双馈风机因多环耦合导致的有功-功角弱阻尼振荡问题，建立有功-功角传递函数模型，揭示失稳机理；通过根轨迹量化关键参数影响并界定稳定域；提出基于频率阻尼的主动抑制方法，提升暂态响应与稳定裕度；经时域与HIL仿真验证。

基于虚拟同步控制的构网型双馈风电机组具有类似同步机的惯量、阻尼等特性,且其同步过程依赖于多级环路耦合作用,面临有功功角振荡及稳定风险.为此,文中首先建立了考虑构网型多控制环节的双馈风电机组有功-功角传递函数,揭示了多级环路耦合导致有功-功角弱阻尼振荡失稳的机理;然后,基于根轨迹分析量化了功率同步环与电压控制环等核心控制参数对系统动态性能的影响及变化规律,刻画了参数稳定域;在此基础上,提出了基于频率阻尼的有功-功角振荡主动抑制方法,通过将虚拟转速信号馈入虚拟同步角增加功角响应与跟踪速度,避免了响应滞后导致的暂态欠阻尼,拓展了参数稳定域,提升了构网型机组在复杂扰动场景下的稳定运行能力;最后,基于2.5 MW构网型双馈风电并网系统时域仿真和控制器硬件在环仿真,共同验证了理论分析与功角振荡抑制策略的准确性与有效性.