基于輕型直流輸電的風電系統控制策略研究.pdf

1、隨著不可再生能源的日益枯竭，風能作為可大規(guī)模利用的再生能源，已經受到了世界各國的重視。目前，風電的發(fā)展重點開始由陸地轉向海洋。海上風電場通過交流電纜聯網，容性功率嚴重制約著海上風電場的聯網。另外，大容量風電場聯網將給電力系統帶來電壓、線路潮流等控制問題也將不容忽視。輕型直流輸電（VSC-HVDC）采用電壓源換流器技術，其良好的可控性為風電場聯網提供了一種較好的解決方案。本文對基于VSC-HVDC的風電系統的相關技術展開了研究。
　

2、　首先分析了雙饋風力發(fā)電機（DFIG）和鼠籠異步風力發(fā)電機的功率流向、數學模型和控制理論。采用矢量控制實現了 DFIG的有功功率和無功功率的解耦控制以及最優(yōu)功率曲線追蹤。為了解決 DFIG并網將導致的系統頻率特性變差，提出將 DFIG的轉子轉速和系統頻率引入DFIG的有功功率控制環(huán)，仿真結果證明該方法改善了系統的頻率調節(jié)特性。
　　研究了VSC-HVDC在風電場聯網中的應用，對VSC-HVDC的控制策略進行了研究和分析。采用直接電

3、壓控制策略控制風電場的頻率，實現了鼠籠異步風力發(fā)電機的變速運行，同樣將直接電壓控制應用于DFIG風電場聯網。仿真結果表明，采用直接電壓控制可以提高鼠籠異步風力發(fā)電機低風速下的風能利用率；采用直接電流控制策略可以對交流系統的頻率和電壓、線路的潮流加以控制。
　　將上述研究應用于多端輕型直流輸電系統。對非故障和故障情況下的系統進行仿真研究，結果表明 VSC-HVDC的換流站采用定有功功率控制，即使風電場的風速或負荷急劇變化，VSC-H