黑啟動火電機組后儲能型風電場的調控策略研究.pdf

1、在發(fā)生局部停電事故后，水力發(fā)電廠（含抽水蓄能電站）是電網黑啟動電源的理想選擇。但我國內蒙古、西北地區(qū)并不具備理想的黑啟動電源，在發(fā)生停電事故后只能依靠主網進行恢復，耗時較長。在這些地區(qū)風能資源較為豐富，風力發(fā)電逐漸成為主要發(fā)電形式。因此，通過為風電場配置大容量電池儲能系統(tǒng)，并能利用所建儲能型風電場作為局域電網的黑啟動電源，將對增加黑啟動電源容量、提高電網的故障恢復速度起到重要作用。在利用儲能型風電場黑啟動火電機組成功后，局域電網的首要目

2、標應是以最快速度啟動更多電源，從而恢復盡可能強的發(fā)電能力。但初步恢復后的火電機組在恢復電網內其他機組或負荷時可能失穩(wěn)，導致電網黑啟動失敗。儲能型風電場與火電機組并列運行后組成了風儲火系統(tǒng)，若能充分利用儲能型風電場有功和無功功率的快速調節(jié)能力，就能夠進一步提高局域電網恢復的速度和可靠性。
　　本文以呼倫貝爾電網為研究對象，對黑啟動火電機組后的儲能型風電場的調控策略進行了研究：
　　（1）建立了雙饋風電機組和電池儲能系統(tǒng)的仿真模

3、型。通過分析雙饋風電機組的運行原理，建立了雙饋風電機組的數學模型，基于MATLAB/simulink仿真平臺建立了雙饋風電機組的仿真模型，包括機械部分模塊，電氣部分模塊等。通過分析雙饋風電機組的運行原理，建立了電池儲能系統(tǒng)的仿真模型。
　　（2）研究了電池儲能系統(tǒng)控制策略的平滑切換方法。設計了基于控制器狀態(tài)跟隨的控制策略切換方法，使電池儲能系統(tǒng)能夠在儲能型風電場與火電機組并列運行瞬間實現由V/f控制到P/Q控制的平滑切換。仿真結果

4、表明利用所提調控策略可以實現電池儲能系統(tǒng)控制策略的平滑切換。
　　（3）研究了風儲火系統(tǒng)形成后儲能型風電場的控制策略。分析了雙饋風電機組、電池儲能系統(tǒng)的功率調節(jié)范圍和動態(tài)注入有功、無功功率對系統(tǒng)低頻振蕩現象的抑制作用。針對局域電網恢復的不同技術問題，分別提出了儲能型風電場維持風儲火系統(tǒng)頻率、電壓穩(wěn)定性和改善系統(tǒng)阻尼特性的控制策略。最后，通過仿真驗證了本文所提調控策略的有效性。
　　通過本文所做研究，利用所提調控策略使電池儲能