雙饋風(fēng)電模型分析及機群聚合等值技術(shù)研究.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電裝機容量的不斷增大，風(fēng)速發(fā)生波動以及風(fēng)電場發(fā)生的內(nèi)、外部故障對電網(wǎng)的影響日益顯著。為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，迫切需要分析風(fēng)電場對電網(wǎng)的影響，因此，需要深入研究風(fēng)電機組及風(fēng)電場的模型。雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(Doubly Fed Induction Generator，DFIG)為風(fēng)電場的主流機型。本文系統(tǒng)地介紹了雙饋風(fēng)電機組的數(shù)學(xué)模型與控制策略。在此基礎(chǔ)上，通過零極點配置、頻域分析的方法得到機、網(wǎng)側(cè)變流控制器參數(shù)的計算公式。為單機

2、與等值機組的控制器參數(shù)計算提供依據(jù)。
　　在單機模型的基礎(chǔ)上，對風(fēng)電場動態(tài)建模與等值進行了研究。分析機組各個參數(shù)等值前后的變化，并給出由單機參數(shù)到等值參數(shù)的轉(zhuǎn)化公式。對于電氣與機械參數(shù)，采用容量加權(quán)法;對于控制器參數(shù)，根據(jù)所得到的控制器參數(shù)計算公式，分別在有名值與標幺值情況下，給出控制器參數(shù)的轉(zhuǎn)化公式。并仿真驗證了機群聚合的正確性。
　　Crowbar與去磁控制相結(jié)合的低電壓穿越控制策略，由于可極小化Crowbar投入時間，

3、并且在電壓跌落時機組可發(fā)出無功功率，因此得到廣泛的關(guān)注與研究。在理論分析電壓跌落期間機組動態(tài)過程，同時考慮正、負、零序分量影響的情況下，建立了DFIG去磁控制模型。通過提取正、負零序分量，分別對定子磁鏈進行補償，以保護轉(zhuǎn)子側(cè)控制器。詳述了去磁控制策略中Crowbar投切判據(jù)，為后續(xù)進行的機群劃分提供基礎(chǔ)。
　　風(fēng)電場內(nèi)部故障引起的區(qū)域性、多風(fēng)電場連鎖脫網(wǎng)事故會對電網(wǎng)造成嚴重影響?；贚VRT去磁控制，以故障后Crowbar投切為機

4、群劃分依據(jù)。首先，考慮轉(zhuǎn)子側(cè)控制器的影響，并且在不忽略轉(zhuǎn)子電流的情況下，通過發(fā)電機狀態(tài)方程計算故障后、Crowbar投入前這段時間定子磁鏈。然后，結(jié)合去磁控制的投切判據(jù)，計算轉(zhuǎn)子所需去磁電流，從而判斷Crowbar是否投切，并以此對風(fēng)電場機組進行分群。分析風(fēng)電場內(nèi)部故障特點，提出了不改變集電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與參數(shù)，通過非線性規(guī)劃確定等值機組接入集電網(wǎng)絡(luò)的位置。算例與仿真結(jié)果表明，本文所述方法能夠準確反映故障前后風(fēng)電場特性，為包含風(fēng)電場發(fā)生內(nèi)部故