大規(guī)模雙饋風電場并網(wǎng)穩(wěn)定性分析與控制.pdf

1、雙饋感應風力發(fā)電機在構(gòu)成和發(fā)電原理上不同于傳統(tǒng)同步發(fā)電機。一方面其系統(tǒng)慣量較小導致風力發(fā)電機組系統(tǒng)的阻尼不足,在系統(tǒng)小擾動下無法產(chǎn)生充足的阻尼轉(zhuǎn)矩,降低小于擾穩(wěn)定性;另一方面風能分布不均、交流勵磁、功率控制方式的改變導致大規(guī)模風電場并網(wǎng)后在系統(tǒng)遭受大干擾時,含雙饋風電場系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性會受到影響。研究雙饋風電場穿透功率增加對系統(tǒng)小干擾和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響及改善穩(wěn)定性措施是實現(xiàn)大規(guī)模風能利用的重要課題。
　　 本文在DIgSILEN

2、T軟件中建立完整的大規(guī)模雙饋風電場并網(wǎng)仿真系統(tǒng)。其中電力系統(tǒng)采用IEEE新英格蘭10機39節(jié)點系統(tǒng);雙饋風力發(fā)電機采用三階模型以便于穩(wěn)定性分析,并加入空氣動力學、槳距角控制和軸系模型。
　　 本文以負荷的增加模擬系統(tǒng)的小干擾,采用特征模態(tài)分析法研究雙饋風電場并網(wǎng)后對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響,對不同負荷下風場并網(wǎng)前后系統(tǒng)的模態(tài)進行對比分析,研究區(qū)域振蕩和局部振蕩模式的變化;對于暫態(tài)穩(wěn)定性,本文對39節(jié)點系統(tǒng)進行分區(qū)研究,選擇各區(qū)域中

3、的不同并網(wǎng)點、不同故障點進行多種運行方式下的對比分析。以最大轉(zhuǎn)角差波動定性分析為基礎(chǔ),并同時引入暫念轉(zhuǎn)子角嚴重系數(shù)TRASI定量的分析風電場并網(wǎng)前后暫態(tài)穩(wěn)定性的強弱。通過對TRASI的比較,得出最佳的風電接入電網(wǎng)方案。
　　 傳統(tǒng)風力機控制部分使風機在特定風速下工作于最大功率輸出點。本文考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性的改善,設(shè)計基于自抗擾控制技術(shù)的附加阻尼控制器,使風機在最大功率輸出有所回落。該控制是對原有雙饋發(fā)電機槳距角控制系統(tǒng)的改進,通過鎖