雙饋型風電場有功功率預測控制研究.pdf

1、近年來，隨著風力發(fā)電技術的發(fā)展，風電裝機容量迅速增長，風能已經(jīng)成為清潔能源的主要利用形式之一。由于大型風力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性，加之風能的間歇性、波動性等特點，給風電有功功率的控制帶來了很大的困難。同時，大規(guī)模風電的并網(wǎng)也給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了嚴重的威脅。
　　為了減小機組載荷，提高風電機組運行的穩(wěn)定性，延長機組的使用壽命，同時改善風電場輸出功率特性，提高電網(wǎng)對風電的接納能力，本文針對雙饋型風電場，采用預測控制方法，分別從風電

2、機組層和風電場層研究風電輸出有功功率的控制策略，所完成的主要工作如下：
　　1）研究了雙饋風電機組的結(jié)構(gòu)和運行原理，建立了風輪、傳動機構(gòu)、雙饋發(fā)電機、變槳機構(gòu)的數(shù)學模型。由于風輪模型強烈的非線性特性，對其分段線性化，并整理推導出雙饋風機有功功率控制的狀態(tài)空間模型庫。該模型既直接反映了機組輸出功率、發(fā)電機轉(zhuǎn)速與風速、槳距角、發(fā)電機轉(zhuǎn)矩的關系，同時又包含了機組運行狀態(tài)信息。
　　2）將預測控制理論引入到雙饋風電機組的有功功率控制

3、中，提出一種基于機組狀態(tài)空間模型的雙饋風力發(fā)電機組有功功率多模型預測控制(MMPC)方法。建立機組的有功功率多模型預測控制器，在不同的風速區(qū)間，通過調(diào)節(jié)控制器的權(quán)值，實現(xiàn)機組在全風速段的最大風能追蹤。同時，在限風電出力條件下，還可以控制機組按調(diào)度指令發(fā)電。
　　3）提出一種基于機組實時可調(diào)容量的風電場有功控制策略。根據(jù)機組實時輸出功率和預測功率對機組進行動態(tài)分類，在考慮各類機組調(diào)節(jié)容量、響應速度的基礎上設計了風電場有功功率升降控制