含儲能單元的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電是一種極具發(fā)展前景的新型綠色能源，但功率的波動性和隨機性對其發(fā)電控制技術(shù)提出了很大挑戰(zhàn)，本文引入儲能電池解決風(fēng)電系統(tǒng)的功率波動問題，針對含有電池儲能單元的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行及控制技術(shù)進行研究。
　　 根據(jù)含有電池儲能單元的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，分別對獨立運行模式、并網(wǎng)運行模式和切換過程進行了研究：
　　 首先對獨立運行模式下系統(tǒng)的運行和控制技術(shù)進行了研究。研究了閥控鉛酸蓄電池的特性及其與風(fēng)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作

2、的原理。給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并分析了此模式下的工作原理，從雙饋電機兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，研究了基于定子磁鏈定向的轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制原理；根據(jù)定子側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型研究了其作為電壓源運行的系統(tǒng)設(shè)計方法。仿真結(jié)果表明了獨立運行模式下將定子側(cè)變換器做電壓源運行的方式具有穩(wěn)定性好和能實現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤的優(yōu)點。
　　 其次對并網(wǎng)運行模式下系統(tǒng)的運行和控制技術(shù)進行了研究。按照工作狀態(tài)分為并網(wǎng)發(fā)電運行和蓄電池維護運行，研究了系統(tǒng)工作原理，詳細(xì)

3、分析了系統(tǒng)的能量流動情況，指出利用儲能解決風(fēng)能波動的機理，分別研究了定子側(cè)變換器并網(wǎng)發(fā)電運行時作為電流源運行和對蓄電池進行充放電維護的控制系統(tǒng)設(shè)計。仿真和實驗結(jié)果表明電池儲能單元能夠很好的平抑輸出功率的波動。
　　 針對并網(wǎng)/獨立雙模式逆變器的切換過程進行了研究。分析了切換過程的基本原理及三相系統(tǒng)切換的特殊性，研究了單相和三相雙模式逆變器的切換方法，提出一種新的基于ABC 坐標(biāo)系的無縫切換方法，實現(xiàn)了在各種嚴(yán)重電網(wǎng)故障情況下的切