雙饋式風(fēng)力發(fā)電柔性并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)來看，人類當(dāng)前依靠的化石能源終將耗竭，尋求可替代傳統(tǒng)發(fā)電方式的新能源成為當(dāng)務(wù)之急。風(fēng)能作為一種取之不盡、用之不竭、環(huán)境友好的清潔可替代能源，使得風(fēng)力發(fā)電成為新能源發(fā)電技術(shù)中最成熟、開發(fā)規(guī)模最大、商業(yè)化發(fā)展最好的發(fā)電方式。風(fēng)能已成為我國電力系統(tǒng)增長(zhǎng)最快的綠色能源和全球發(fā)展最快的可再生能源。
　　隨著風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量的提高和控制技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)電也由單機(jī)式向并網(wǎng)型大規(guī)模集中風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展。其中，雙饋式風(fēng)電機(jī)組由于優(yōu)良的運(yùn)行

2、特性且勵(lì)磁變頻器僅處理轉(zhuǎn)差功率而使其成為風(fēng)能資源開發(fā)領(lǐng)域中一種比較先進(jìn)的技術(shù)，工業(yè)應(yīng)用廣泛。本文從分析雙饋式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)特點(diǎn)入手，重點(diǎn)研究了雙饋式風(fēng)力發(fā)電空載并網(wǎng)與負(fù)載并網(wǎng)兩種柔性并網(wǎng)方式，且對(duì)并網(wǎng)條件及并網(wǎng)后輸送電能的過渡過程進(jìn)行了研究。根據(jù)電網(wǎng)電壓和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁電流，精確控制定子端電壓，使它和電網(wǎng)電壓一致。文章首先建立了雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、對(duì)等效電路以及能量流動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了分析。根據(jù)坐標(biāo)變換的思想，對(duì)雙饋電機(jī)在靜止

3、三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型與兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)。其次分析了同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剛性并網(wǎng)方式以及雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的柔性并網(wǎng)方式。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用柔性并網(wǎng)方式時(shí)，能大大減小在并網(wǎng)時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的危害。最后，本文重點(diǎn)分析了雙饋式風(fēng)力發(fā)電空載、負(fù)載并網(wǎng)控制策略。兩種并網(wǎng)方式，都采用的是定子磁鏈?zhǔn)噶慷ㄏ蚩刂萍夹g(shù)，并建立了雙饋式發(fā)電機(jī)磁鏈觀測(cè)器。雙饋式風(fēng)力發(fā)電空載并網(wǎng)策略采用的是轉(zhuǎn)子電流單閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，通過電網(wǎng)電壓計(jì)

4、算出雙饋電機(jī)參考定子磁鏈并對(duì)轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行控制。雙饋式風(fēng)力發(fā)電負(fù)載并網(wǎng)策略采用電壓、電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，外環(huán)為定子電壓環(huán)，內(nèi)環(huán)為轉(zhuǎn)子電流環(huán)。與空載并網(wǎng)相比，負(fù)載并網(wǎng)除了采集電網(wǎng)電壓外，還需要采集定子電壓和定子電流。對(duì)本文所述的理論控制算法，進(jìn)行了/Matlab simulink仿真，仿真結(jié)果表明，通過本文所述的控制算法，大大減小了并網(wǎng)時(shí)的沖擊電流，能實(shí)現(xiàn)雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)之間的“柔性連接”。本文還對(duì)雙饋式風(fēng)力發(fā)電空載、負(fù)載并網(wǎng)系統(tǒng)的