應(yīng)用于海上DFIG電風(fēng)場(chǎng)的VSC-HVDC控制策略研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種極具開(kāi)發(fā)潛力的新型綠色能源，自上世紀(jì)至今一直都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。隨著風(fēng)能利用的快速推進(jìn)力，加之土地資源日益緊缺、海域風(fēng)能富足，海上的風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用開(kāi)始越來(lái)越多。但是由于風(fēng)電場(chǎng)存在距離負(fù)荷中心遠(yuǎn)、風(fēng)能輸出不確定等特性，因此風(fēng)電場(chǎng)采用何種輸電方式很重要。采用基于全控型的半導(dǎo)體器件的柔性直流輸電方式(VSC-HVDC)以及空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)有功無(wú)功的解耦并對(duì)其獨(dú)立控制，且換流站之間無(wú)需站間通信，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償交流

2、母線的無(wú)功功率，穩(wěn)定交流母線的電壓。在風(fēng)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(yīng)用市場(chǎng)。
　　雙饋發(fā)電機(jī)組(DFIG)目前是風(fēng)電場(chǎng)廣泛采用的發(fā)電機(jī)組，本文開(kāi)始介紹了DFIG的運(yùn)行特性和等效電路，根據(jù)DFIG的運(yùn)行特點(diǎn)，調(diào)節(jié)瞬時(shí)的有功、無(wú)功功率，對(duì)發(fā)電機(jī)的變流器控制提出了定向定子磁鏈的矢量控制策略，通過(guò)在仿真環(huán)境下檢驗(yàn)了所提出的控制方法的正確性，結(jié)果表明DFIG在風(fēng)速不變和階躍變化下發(fā)電機(jī)均能正常工

3、作，為實(shí)現(xiàn)直流輸電并網(wǎng)提供了保證;介紹了VSC-HVDC系統(tǒng)構(gòu)成和基本原理，分析了VSC-HVDC的等效電路，根據(jù)風(fēng)速不斷變化的特性，針對(duì)用于風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)的兩端VSC-HVDC系統(tǒng)提出了相應(yīng)的控制策略，風(fēng)電場(chǎng)側(cè)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(guò)補(bǔ)償量的設(shè)計(jì)有效抑制了風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速變化導(dǎo)致的電壓波動(dòng)，使風(fēng)電場(chǎng)工作于穩(wěn)定狀態(tài)。網(wǎng)側(cè)換流站則是控制直流端的電壓穩(wěn)定，內(nèi)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(dú)立調(diào)節(jié)，提高控制器性能。仿真結(jié)果證明了風(fēng)電場(chǎng)在風(fēng)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(méi)有出現(xiàn)大的波動(dòng);當(dāng)三相交流電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落或者短路故障時(shí)，VSC-HVDC換流站能夠?qū)L(fēng)電場(chǎng)和故障系統(tǒng)隔離，減小了故障情況對(duì)系統(tǒng)的危害;將兩端VSC-HVDC系統(tǒng)擴(kuò)展至多端系統(tǒng)，并提出了基于直流電壓偏差控制的多點(diǎn)直流電壓控制策略，當(dāng)一端換流站出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)其他換流站仍可保持穩(wěn)定運(yùn)行，保證風(fēng)電