雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的控制策略研究.pdf

1、隨著風(fēng)電技術(shù)的快速發(fā)展，風(fēng)電場的并網(wǎng)容量也越來越大。但是由于交流器的作用，使得風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子和系統(tǒng)頻率解耦，風(fēng)電場不能像傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)一樣為系統(tǒng)提供慣量支持。而且由于風(fēng)速的波動，風(fēng)電場本身對電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性也會產(chǎn)生很大的影響。因此，探究風(fēng)電場參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)控制新方法具有較強(qiáng)的緊迫感與實(shí)際意義。
　　本文主要對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(Doubly-fed Induction Generator，DFIG)的并網(wǎng)影響進(jìn)行了分析，并

2、針對其參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的控制方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　首先對的DFIG基本模型和控制方法進(jìn)行了介紹，對DFIG傳統(tǒng)頻率控制方法和功率控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，其中詳細(xì)說明了虛擬慣量控制和超速減載控制。闡述了虛擬慣量控制與最大功率跟蹤控制之間的矛盾，并分析了虛擬慣量參數(shù)對調(diào)頻效果的影響。
　　本文提出一種綜合慣量控制方法，將改進(jìn)的超速減載控制與虛擬慣量控制中的下降控制相互結(jié)合。根據(jù)系統(tǒng)不同的頻率情況，通過輸入可變的減載系數(shù)使減

3、載控制模塊快速輸出功率參考值，轉(zhuǎn)移功率跟蹤曲線，令風(fēng)電機(jī)組具有功率—頻率響應(yīng)特性，并通過對控制參數(shù)對電力系統(tǒng)等效慣量的影響進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了具體的控制模型。在DIgSILENT/PowerFactory仿真平臺上搭建了相關(guān)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表示本文提出的綜合慣量控制方法能夠使以DFIG組成的風(fēng)電場更加快速有效的對系統(tǒng)頻率的變化做出響應(yīng)，對系統(tǒng)提供有功功率支持。
　　最后為了進(jìn)一步提高DFIG參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的能力，使其能夠同

4、時參與電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)，通過對同步發(fā)電機(jī)參與二次調(diào)頻的過程進(jìn)行分析，本文設(shè)計(jì)了DFIG的附加槳距角控制器，使其能夠模擬同步發(fā)電機(jī)移動功率—頻率特性曲線的過程，可以主動響應(yīng)自動發(fā)電控制(AutomaticGeneration Control, AGC)的控制信號以參與二次頻率調(diào)節(jié)。并與系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)相協(xié)調(diào)，根據(jù)風(fēng)電場的狀態(tài)自動分配功率控制系數(shù)。通過仿真分析表明本文提出控制策略能夠使風(fēng)電場更有效的參與電力系統(tǒng)頻率的一次與