摘要:在PSCAD/EMTDC下建立了雙饋型感應(yīng)變速風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型,基于該模型提出一種風(fēng)電機(jī)組功率控制策略,并分析了機(jī)組約束條件對控制策略的影響。該策略實(shí)現(xiàn)了無風(fēng)速測量下的最大風(fēng)能追蹤,并可以對風(fēng)機(jī)捕獲的功率進(jìn)行控制,使風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)力限制范圍內(nèi)承擔(dān)系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)任務(wù)。對一臺(tái)2 MW雙饋型感應(yīng)變速風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明控制方案在風(fēng)速波動(dòng)條件下能夠準(zhǔn)確、有效地對風(fēng)電機(jī)組最大風(fēng)能追蹤,并能對有功、無功功率按計(jì)劃進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)。
關(guān)鍵詞:變速恒頻;動(dòng)態(tài)模型;功率控制;控制策略
0 引言
隨著世界能源需求量的持續(xù)增大導(dǎo)致環(huán)境污染加重及環(huán)保壓力加大,越來越多的國家把發(fā)展電能的研究轉(zhuǎn)向利用清潔的可再生能源。2006年底,世界風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量74 223 MW,新增裝機(jī)容量15 197 M W,預(yù)計(jì)到2020年占世界總電力比例將達(dá)
12%。風(fēng)力發(fā)電年增長達(dá)35%,在可再生能源行業(yè)中發(fā)展最快。通常使用的風(fēng)力機(jī)組大致可分為4種類型[1],基于雙饋型感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)的變速風(fēng)電機(jī)組作為一種非常經(jīng)濟(jì)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方案,目前已經(jīng)成為兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最普遍采用的形
式。
為了最大限度地利用風(fēng)能,可實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。由于風(fēng)能的隨機(jī)特性,隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,僅對最大風(fēng)能進(jìn)行追蹤產(chǎn)生的隨機(jī)變化的功率無法滿足電力系統(tǒng)功率實(shí)時(shí)平衡的運(yùn)行要求[2]。風(fēng)電場
應(yīng)與常規(guī)發(fā)電方式一樣承擔(dān)系統(tǒng)頻率、電壓等調(diào)節(jié)任務(wù)。
本文在PSCAD/EMTDC下建立了定子磁場定向DFIG變速風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型,通過對電磁轉(zhuǎn)矩的間接轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,以實(shí)現(xiàn)單機(jī)最大功率追蹤。針對風(fēng)電接入系統(tǒng)運(yùn)行要求,在功率追蹤的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)給定功率控制策略,并就風(fēng)電機(jī)組定、轉(zhuǎn)子及風(fēng)機(jī)容量約束對機(jī)組調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。該策略使無風(fēng)速檢測風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在可用風(fēng)力范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對有功、無功功率的有效控制,從而可承擔(dān)系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)任務(wù)。
[b]詳細(xì)內(nèi)容請點(diǎn)擊下載
變速恒頻風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制[/b]