應用于海上DFIG電風場的VSC-HVDC控制策略研究.pdf

1、風能作為一種極具開發(fā)潛力的新型綠色能源，自上世紀至今一直都是國內外學者研究的重點。隨著風能利用的快速推進力，加之土地資源日益緊缺、海域風能富足，海上的風能開發(fā)利用開始越來越多。但是由于風電場存在距離負荷中心遠、風能輸出不確定等特性，因此風電場采用何種輸電方式很重要。采用基于全控型的半導體器件的柔性直流輸電方式(VSC-HVDC)以及空間矢量調制(SVPWM)技術，能實現(xiàn)有功無功的解耦并對其獨立控制，且換流站之間無需站間通信，動態(tài)補償交流

2、母線的無功功率，穩(wěn)定交流母線的電壓。在風能發(fā)電、光伏能發(fā)電及其他新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)中，VSC-HVDC具有廣闊的應用市場。
　　雙饋發(fā)電機組(DFIG)目前是風電場廣泛采用的發(fā)電機組，本文開始介紹了DFIG的運行特性和等效電路，根據(jù)DFIG的運行特點，調節(jié)瞬時的有功、無功功率，對發(fā)電機的變流器控制提出了定向定子磁鏈的矢量控制策略，通過在仿真環(huán)境下檢驗了所提出的控制方法的正確性，結果表明DFIG在風速不變和階躍變化下發(fā)電機均能正常工

3、作，為實現(xiàn)直流輸電并網(wǎng)提供了保證;介紹了VSC-HVDC系統(tǒng)構成和基本原理，分析了VSC-HVDC的等效電路，根據(jù)風速不斷變化的特性，針對用于風電場聯(lián)網(wǎng)的兩端VSC-HVDC系統(tǒng)提出了相應的控制策略，風電場側換流站控制輸出交流母線電壓幅值和相位穩(wěn)定，采用定交流電壓控制，并通過補償量的設計有效抑制了風電場風速變化導致的電壓波動，使風電場工作于穩(wěn)定狀態(tài)。網(wǎng)側換流站則是控制直流端的電壓穩(wěn)定，內環(huán)電流控制器采用反饋線性化思想使控制系統(tǒng)化為線性，

4、其電流環(huán)d軸、q軸電流能夠獨立調節(jié)，提高控制器性能。仿真結果證明了風電場在風速不變和突變情況下，換流站控制器都能夠有效的控制系統(tǒng)穩(wěn)定，使功率輸出沒有出現(xiàn)大的波動;當三相交流電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落或者短路故障時，VSC-HVDC換流站能夠將風電場和故障系統(tǒng)隔離，減小了故障情況對系統(tǒng)的危害;將兩端VSC-HVDC系統(tǒng)擴展至多端系統(tǒng)，并提出了基于直流電壓偏差控制的多點直流電壓控制策略，當一端換流站出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)其他換流站仍可保持穩(wěn)定運行，保證風電