江２０１３年７月 苏电机工程 第３２卷第４期 ３１ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 风电机组一次调频特性研究 郭炜１．孔维君２．柳伟３ （１．江苏省电力公司电力经济技术研究院，江苏南京２１０００８；２．南京供电公司，江苏南京２１０００９； ３．东南大学电气工程学院，江苏南京２１００９６） 摘 要：针对目前流行的风力发电机组（定速风电机组和变速风电机组）的一次调频特性进行比较分析，并与常规火力同 步发电机组进行比较．从而更全面地分析风电机组的一次频率控制特性 基于以上分析．设计出变速风电机组（主要针对双 馈风电机组１一次调频辅助频率控制器，从而提高了变速风电机组的频率控制能力。基于ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ平台搭建仿真 系统模型．对常规火电机组、定速风电机组、以及变速风电机组的调频特性进行了仿真验证和比较，证明了所设计的变速 风电机组一次调频辅助频率控制器的有效性 关键词：定速风电机组；变速风电机组；同步发电机纽；一次调频；辅助频率控制器 中图分类号：ＴＭ６１４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—０６６５（２０１３）０４—００３卜Ｏ４ 风力发电环境好、技术成熟、可靠性高、成本低且 规模效益显著．但具有许多异于常规发电的特点．风 对提高风电接入水平具有重要意义［ ， 。 电场并网运行后。出现了很多亟待解决的技术难题。 大规模风电接入电网后．在向电网提供清洁能源的同 时．也给电网的运行带来一些负面影响。风电场输出 １风电机组一次调频特性 １．１变速与定速风电机组比较 在电网发生频率大幅度降低的事故时．系统的惯量 对于频率降低的变化率起到了决定作用．即惯量越低． 功率取决于风速．风速时刻都在发生变化，具有较强 的随机性和间歇性… 随着风电场数量和装机容量的 不断增大．并网风电场风电功率波动将给电力系统安 全经济运行带来诸多不利影响 尤其对于风电穿透功 系统频率降低越快 在一定负荷情况下．不同类型的风 电机组并网运行时．势必会取代部分常规发电机组 给 系统的惯量带来较大的冲击 因此有必要对不同类型的 风电机组的频率响应特性予以研究．以期找到合理有效 率较高的地区．由于改变了电网原有的潮流分布、线 路传输功率与整个系统的惯量．风电接入并网后系统 的电压稳定性、暂态稳定性及频率稳定性都会受到较 大的影响［ 。 的频率控制方法．提高系统运行的稳定性与可靠性 随 着风力发电技术的发展．风力发电机的一次调频特性受 到关注 大量文献研究各类风机的惯量反应和调频特 研究表明．在系统发生频率偏移时．定速风电机 组可以释放动能为系统提供惯量支持。但目前流行的 变速风力发电机组（本文主要指双馈风电机组），由于 性．文献［９．１０］比较了定速风电机组和变速风电机组发 生频率偏移时的频率响应特性 研究表明．当系统发生 功率不平衡扰动导致频率偏移时．定速风电机组与变速 风电机组表现出不同的频率响应特性 （１）定速风电机组 当系统发生频率偏移时．能够 转子通过换流器与电网连接．造成转子转速与系统频 率解耦．对系统的惯量没有贡献．从而无法提供一次 频率控制 大规模变速风力发电接入将降低传统发 电机组的运行比例．从而降低系统的总惯量和频率控 制能力．这也意味着由于功率不平衡所造成的系统频 率偏移将更大＿４，ｓ－ 目前．国家在鼓励风力发电入网的 同时．又采用相关标准对接入地点、容量等进行限制， 而随着风力发电在电网中渗透率的提高．其带来的严 重惯量损失必将成为威胁电网安全和限制接入水平 的关键因素［６］ 因此有必要对变速风电机组、定速风 释放储存在风机叶片中的动能．为系统提供频率支撑： 其工作原理是当电网频率发生变化时．转差出现变化。 电枢反应跟着变化．因而机组与电网交换的有功与无功 发生变化。同时因力矩的不平衡。异步电机转速将发生 变化，最终达到稳定的转差率，功率交换也达到稳定值 （２）变速风电机组。其转子通过换流器与电网连 接．造成转子转速与系统频率解耦。对系统的惯量没有 贡献。也无法为一次频率控制提供支撑：由于变速风电 机组采用了电力电子变换器，实现了机械功率与系统电 磁功率的解耦控制．也因此失去了对频率的快速有效响 应，导致其旋转动能对整个系统的惯量几乎没有贡献 １．２变速风电机组与常规火电机组比较 电机组、以及常规火电同步发电机组的调频特性进行 比较．从而深入了解各类机组的调频特性．进而采取 相应的措施来提高各类风电机组对系统有功功率和 频率的控制能力．减小风电接入对电力系统的冲击． 收稿日期：２０１３—０２—２６；修回日期：２０１３—０４—０２ 变速风电机组与常规火电机组惯量反应和频率响 ３２ 江苏 电 机工程 应特性有很大区别＿１．－。系统频率下降时．变速风电机 组与常规火电机组频率响应特性对比曲线如图１所 示 其中．变速风电机组安装有附加一次频率控制环 节．可以通过降低转子转速释放转子叶片中的部分转 子动能提供频率支撑：常规火电机组安装有调速器．在 频率下降时能增大有功出力提供频率支撑 ｔ／Ｓ 图１频率响应特性比较 由图１中曲线看出．火电机组由于调速器动作增 加原动机输入．提供持续的额外有功支撑．但响应有一 定的延时：而安装附加转子控制环的变速风电机组对 于频率变化可以做出快速响应．但转子转速需要一定 的恢复过程，如图中阴影部分。根据能量守恒原理，风 电机组转子转速需要一段过程才能恢复到最佳运行状 态。由此可知，变速风电机组频率控制特性与常规火力 发电机组相比具有一些不同之处［１ ： （１）快速性，即当控制系统有功参考值发生变化 时．变速风电机组输出的有功功率能快速跟踪其变化： （２）暂态性。由于变速风电机组是通过调整转子 转速，释放或吸收转子部分动能，改变其有功输出，而 并不能调整原动机的输入变化．因此只能提供短暂的 有功支撑 ２变速风电机组一次调频辅助频率控制器 双馈变速风电机组一般运行在最大风能追踪控制 模式下．输出的有功功率已经达到可利用风能的最大 值。当系统发生功率扰动频率下降时．双馈风电机组无 法增加原动机的出力为系统提供频率支持 而双馈风 机机组控制系统实现了变转速运行．其转子转速的运 行变化空间较大．可从风速较大时的超同步运行．转速 为 ：１．２ ｐ．ｕ．到风速较低时次同步运行．转速为（．Ｏ－－－０．７ ｐ．ｕ．运行。假设转子转速从 变为（【， ，频率从厂ｎ变为 ，转子释放的动能为：△ ＝Ｈ（ｗ 一 ），其中，Ｈ为惯 性时间常数 如此，双馈风电机组最大可以提供转子约 ６０ 的动能．常规火电机组转子转速运行范围仅为 Ｏ．９５～１．００ Ｐ…Ｕ仅能提供转子约９．７５％的动能。当双 馈风电机组在电网中渗透率较高时，其转子动能对系 统转动惯量的贡献不容忽视。因此双馈风电机组通过 调整转子转速释放或吸收转子部分转子动能参与一次 频率控制［１３，１４￣ 通过设计频率附加控制环．控制双馈风电机组的 转子动能．使双馈发电机组也能够像常规发电机一样 参与系统一次频率调制．其附加辅助频率控制器结构 如图２所示 图２辅助频率控制器结构 频率附加控制环可以用方程式描述： Ｐｆ ｔ ＝Ｋｆ ‰＝ （１） ＰＤｒｅｆ＝ ，ｒｅｆ＋ＰＥｆ－ｒｅｆ＝Ｋ．Ａｆ＋Ｋ 一ｄ Ａｆ ，式（１）中： 和Ｋ 分别为频率偏差和偏差变化率的比 例系数； 为附加控制得到的功率参考值增量； 。 为系统总的功率参考值 为进一步研究含双馈风电机组系统的惯量反应特 性，假设 为系统中常规发电机的功率输出； 为双 馈风力发电机组的功率输出； 为负载有功功率；＿Ｐｒ为 与相邻系统间交换的功率：Ｐ 为总功率缺额。在稳定状 态，功率平衡方程为： ＝ ＋ ＋ 一 （２） 假设风力发电机功率参考Ｐｒ 和实际输出功率 之间不存在动态交换，则有： ＝ ￣ｒｅｆ－－ＰＤ （３） 式（３）中： 是频率变化之前的输出功率。 则总功率缺额与频率偏差及频率偏差变化率之间 的关系可表示为： ２Ｈ ＝ 一ＤＡｆ＝Ｐｃ＋Ｐｏ＋Ｐｃ— —Ｄａｙ （４） （２Ｈ＋ ） ＝ ＋ ＋ — 一（Ｄ＋Ｋｕｆ）△厂 （５） 式（４，５）中：Ｈ为系统的惯量时间常数；Ｄ为系统阻尼。 根据式（５）可知，系统附加频率控制，将改变双馈 风电机组的等效惯性．系统等效惯性由Ｈ变为何 ／２， 增加的等效惯性值由Ｋ，决定。因此，控制频率偏差比 例参数Ｋ，在一定范围内变化即可改变系统的等效惯 性，Ｋ，＞０时提高系统惯性，Ｋ，＜０时降低系统惯性。 郭炜等：风电机组一次调频特性研究 ３３ ３仿真分析 ３．１调频特性比较 由图４可知．仿真分析结果证明在系统发生有功 缺失故障时．双馈风电机组由于解耦控制．失去了对频 率的快速有效响应．无法参与一次调频．相比常规同步 电机和定速风电机组．频率跌落最严重 ３．２辅助调频控制效果 选４机２区域系统作为研究对象．基于ＰＳＣＡＤ平 台搭建仿真模型．对风机一次调频特性进行仿真分析。 （１）比较同步电机、定速风电机组及双馈风电机 组的一次调频特性： 针对双馈风电机组．采用辅助频率控制器．分析使 用辅助频率控制策略前后系统频率变化曲线的差别． 详细结果如图５所示 （２）分别对转子动能控制、备用功率控制、普通联 合控制及模糊联合控制进行仿真分析．比较各控制策 略的调频特性 仿真所使用的系统为４机２区域系统 仿真所用 系统包括同步电机４台，容量分别为１５０ ＭＷ：风电场 １个．采用集中式并网方式接人系统．接人点位于区域 １同步电机Ｇ２母线侧。如图３所示 风电场总输出容 量为１２０ ＭＷ：总负荷为７２０ ＭＷ Ｇ３ 图３仿真系统 系统在５ ｓ时．同步电机Ｇ２由于失步故障退出运 行．分析此时系统频率变化情况。仿真区域风速均采用 额定风速．分别对以下３种情况进行仿真分析： （１）１２０ ＭＷ风电场由一台相同容量的同步电机 代替： （２）风电场由定速风电机组组成： （３）风电场由双馈风电机组组成 在ＰＳＣＡＤ中搭建４机２区域系统仿真模型．并 分别搭建定速风电机组定速风电机组仿真模型、变速 风电机组双馈风电机组仿真模型以及同步发电机组仿 真模型．如图３所示 ３种不同类型机组的系统频率变 化曲线如图４所示 ｔ｜Ｓ 图４不同电机的频率变化规律 ｔ／Ｓ 图５不同控制策略下频率变化曲线 由图５可知．采用辅助频率控制策略后．双馈风电 机组能够参与系统一次调频．当系统发生频率偏移时． 可释放储存在叶片中的转子动能来提供频率支撑．因 此相比未使用该控制策略．其频率控制曲线明显改善． 最低频率由４９．２ Ｈｚ提高到４９．６２ Ｈｚ．大于低频减载阀 值４９．５ Ｈｚ．无需采取低频减载措施即可稳定运行 ４结束语 基于ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ平台分别建立常规火电机 组模型、定速风电机组模型以及变速风电机组模型，针 对３种不同类型电源接人情况下．仿真分析了变速风 电机组与常规火电机组和定速风电机组调频特性差 异。仿真结果表明：在系统发生有功缺失故障时，变速 风电机组由于解耦控制．失去了对频率的快速有效响 应，无法参与一次调频．相比常规同步电机和定速风电 机组，频率跌落最严重．且稳态频率最低。同时设置了 一次调频辅助频率控制器．实验结果验证了其有效性。 对于未来．风机一次调频还需要在以下几个方面展开 深入研究： （１）研究变速风机与常规发电机的协调调频控制 策略： （２）现有的变速风电机组的调频研究多集中在双 馈风电机组，研究适用于直驱永磁同步风电机的调频 控制策略： （３）研究基于轻型直流输电并网的一次调频控制 技术。 参考文献： ［１］雷亚洲．与风电并网相关的研究课题［Ｊ］．电力系统自动化． ２００３，２７（８）：８４—８９． ［２］关宏亮，迟永宁，王伟胜，等．双馈风电机组频率控制的仿真研 ３４ 究［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（７）：６卜６５． 江苏 电机工程 １ １ＯＪ ＥＫＡＮＡＹＡＫＥ Ｊ，ＪＥＮＫＩＮＳＩ Ｎ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｄｏｕｂｌｙ Ｆｅｄ ａｎｄ Ｆｉｘｅｄ—Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅｓ ［３］ＣＨＩＮＣＨＩＬＬＡ Ｍ．ＡＲＮＡＬＴＥＳ Ｓ ａｎｄ ＢＵＲＧＯＳ Ｊ Ｃ．Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ Ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ Ｖａｒｉａｂｌｅ—・ｓｐｅｅｄ Ｗｉｎｄ・・ ｔｏ Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎ— ｖｅｒｓ，２００４，１９（４）：８００—８０２． ｅｎｅｒｇｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｇｒｉｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓ．，２００６，２１（１）：１３０—１３５． ［１１］曹军．王虹富．邱家驹．双馈恒频风电机组频率控制策略［Ｊ］． 电力系统自动化，２００９，３３（１３）：７８—８２． ［１２］ＫＥＵＮＧ Ｐ Ｋ，ＬＩ Ｐ，ＢＡＮＡＫＡＲ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｋｉｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ ｏｆＷｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒ— ａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔ．，２００９，２４（１）：２７９—２８７． ［１３］ＫＡＹＩＫＣＩ Ｍ，ＭＩＬＡＮＯＶＩＣ Ｊ．Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆＤＦＩＧ— ｂａｓｅｄ Ｗｉｎｄ Ｐｌａｎｔｓ ｔｏ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ［４］柳伟，顾伟，孙蓉．等．ＤＦＩＧ—ＳＭＥＳ互补系统一次调频控制 ［Ｊ］．电工技术学报，２０１２，２７（９）：１０８—１１６． ［５］马竹梧．柳伟．王功胜．变频技术与装置应用若干问题的探讨 ［Ｊ］．电气应用，２０１１，３０（２４）：１６—１９． １６Ｊ ＲＯＤＲＩＧＵＥＺ Ａ Ｊ Ｌ．ＡＲＮＡＬＴＥ Ｓ．ＢＵＲＧＯＳ Ｊ Ｃ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｐｅｅｄ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅｓ［Ｊｊ．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓ．２００２，１ ７（２）：２７９—２８４． ［７］ＬＡＬＯＲ Ｇ，ＭＵＬＬＡＮＥ Ａ，Ｏ’ＭＡＬＬＥＹ Ｍ Ｊ．Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔ，２００９，２４（２）：８５９—８６７． ［１４ｊ ＭＯＲＲＥＮ Ｊ，ＨＡＡＮ ＳＷＨ，ＫＬＩＮＧＷＬ，ｅｔ ａ１．ＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅｓ Ｅｍ ｕｌａｔｉｎｇ Ｉｎｅｒｔｉａ ａｎｄ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔ． ２００５（２０）：１９０３—１９１３． ［８］ＭＡＵＲＩＣＩＯ Ｊ Ｍ，ＭＡＲＡＮＯ Ａ，ＧＯＭＥＺ Ｅ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｉｂｕｔｒｉｏｎ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｖａｒｉａｂｌｅ—ｓｐｅｅｄ Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ．Ｓｙｓｔ，２００６，２１（１）：４３３—４３４． 作者简介： 郭炜（１９７８），女，河北保定人，硕士研究生，研究方向为电力系统 稳定和微电网： 孔维君（１９８８），女，江苏淮安人，硕士研究生，研究方向为电力系统 稳定和电力系统运行控制： Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ．Ｓｙｓｔ．２００９，２４（１）： １７３—１８０． ［９］ＨＯＬＤＳＷＯＲＴＨ Ｌ，ＥＫＡＮＡＹＡＫＥ Ｊ Ｂ，ＪＥＮＫＩＮＳ Ｎ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒｏｍ Ｆｉｘｅｄ Ｓｐｅｅｄ ａｎｄ Ｄｏｕｂｌｙ Ｆｅｄ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ—ｂａｓｅｄ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｙ，ｇ２００４， ０７（１）：２１—３５． 柳伟（１９８５），男，江苏泰兴人，博士研究生，研究方向为可再生能 源、微电网和电力系统运行控制 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｗｉｎｄ Ｔｕｒｂｉｎｅ ＧＵＯ Ｗｅｉ ，ＫＯＮＧ Ｗｅｉ－ｊｕｎ ，ＬＩＵ Ｗｅｉ （１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＪｉａｎｇｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００８， Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｆｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆｔｈｅ Ｆｉｘｅｄ Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（ＦＳＩＧ），Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ （ＶＳＩＧ）ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｓｕｄｉｔｅｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒｆｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｌｌ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｆｒｏｌｌｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＦＳＩＧ；ＶＳＩＧ；ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｐｒｉｍａｒｙ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆｃｏｎｔｒｏｌ；ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ （上接第３０页） Ｔｈｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ ａｎｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＣ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌｉ－ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｉｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ＨＵＡ Ｓｈｅｎｇ’，ＰＡＮ Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ ，ＫＡＮ Ｊｉａｎ—ｆｅｉ ，ＹＵ Ｓｈｉ—ｑｉｎｇ２ （１．Ｓｕｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｕｚｈｏｕ ２ １ ５００４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１ １ １６７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｉｔｏｎａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ＤＣ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｕｂｓｍｔｉｏｎ ｉｓ ｕｎｓｕｉｔａｂｌｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｕｐ ｐｏｗｅｒ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬｉＦｅＰＯ４ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｎｅｗ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ＤＣ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｓｅｐａｒａｔｅｓ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｂｕｓ ｆｒｏｍ ｂａＲｅｒｉｅｓ ｃｈａｒｇｅ ｂｕｓ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｉｎｓｔａｎｔ ｓｗｉｔｃｈ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｏ ｒｅｓｏｌｖｅ ｔｈａｔ ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＣ ｓｖｓｔｅｒｎ ｕｎｄｅｒ ｎｅｗ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｈａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ＬｉＦｅＰＯ４ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ；ＤＣ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ