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申请/专利权人：华北电力大学;太原理工大学

摘要：本发明涉及电网惯量支撑技术领域，公开了一种基于双轴励磁调相机的电网惯量支撑方法和系统，该方法包括：将双轴励磁调相机经过变压器并入电网，双轴励磁调相机在d轴和q轴均设有励磁绕组；计算电网的平均系统频率，并根据系统频率计算双轴励磁调相机需发出的有功信号，将有功信号转换为励磁电压信号；当电网的系统频率下降，升高y轴的励磁电压使双轴励磁调相机发出有功功率；当电网的系统频率上升，降低y轴的励磁电压使双轴励磁调相机吸收有功功率；当双轴励磁调相机对电网施加惯性功率且电网稳定后，控制双轴励磁调相机转速与电网保持同步。本发明根据系统频率自动调节双轴励磁调相机的励磁电压，能有效降低传统同步发电机的调频压力。

主权项：1.一种基于双轴励磁调相机的电网惯量支撑方法，其特征在于，包括：步骤S1：将双轴励磁调相机经过变压器并入电网，所述双轴励磁调相机在d轴和q轴均设有励磁绕组；步骤S2：计算电网的平均系统频率，并根据所述系统频率计算所述双轴励磁调相机需发出的有功信号，将所述有功信号转换为励磁电压信号以使所述双轴励磁调相机发出有功功率；步骤S3：实时检测电网的系统频率；当电网的系统频率下降时，升高y轴的励磁电压使所述双轴励磁调相机发出有功功率；当电网的系统频率上升时，降低y轴的励磁电压使所述双轴励磁调相机吸收有功功率；步骤S4：当所述双轴励磁调相机对电网施加惯性功率且电网稳定后，控制所述双轴励磁调相机转速与电网保持同步；当电网的系统频率上升时，所述双轴励磁调相机吸收有功功率，惯性有功功率为负；当电网的系统频率下降时，所述双轴励磁调相机发出有功功率，惯性有功功率为正；所述双轴励磁调相机为电网系统提供的惯性功率与系统频率之间的关系如下式所示：Pref＝C1-fΣ* 式中，Pref为惯性有功功率；C为正的频率支撑系数；fΣ*为按容量加权的系统频率，用以表示电网运行时的整体频率状况；k表示电网中第k个子系统；K为子系统总数；fk*为第k个子系统的频率标幺值，SN,k表示第k个子系统的容量；所述惯性有功功率满足双轴励磁调相机的调频约束，如下式所示： 式中，Ωmin为双轴励磁调相机最小机械角速度；Ωmax为双轴励磁调相机最大机械角速度；Ω0为初始机械角速度；J为双轴励磁调相机转动惯量；PL为机械功率；经过所述双轴励磁调相机的调节，待系统稳定后，所述双轴励磁调相机发出或吸收功率，使转速重新稳定至同步速，此时目标有功功率为： 式中，C2为转速恢复系数，为负值，体现双轴励磁调相机回到同步速的快慢，T为双轴励磁调相机转速返回同步速所需的时间；t为双轴励磁调相机转速返回同步速的时间；t1为调节双轴励磁调相机转速返回同步速的起始时刻。

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