大規(guī)模風電參與電力系統(tǒng)頻率控制的策略研究.pdf

1、風電功率的波動性以及風電機組不能參與頻率控制，導致大規(guī)模風電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性變差。隨著風電并網(wǎng)容量越來越高，電力系統(tǒng)調(diào)頻能力的充裕性越來越低，研究大規(guī)模風電參與電力系統(tǒng)頻率控制的策略具有重要意義。
　　本文首先對雙饋感應(yīng)風電機組(DFIG)的運行特性和電力系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性進行研究，根據(jù)單機系統(tǒng)的頻率響應(yīng)動態(tài)曲線，從理論的角度對DFIG并網(wǎng)后對頻率的影響進行分析，得出含風電的電力系統(tǒng)的等效慣性系數(shù)和單位調(diào)節(jié)功率較低，這兩

2、個參數(shù)分別導致了頻率波動的初始變化率和穩(wěn)態(tài)頻率偏差較大。然后以浙江省電網(wǎng)接入風電為算例，仿真結(jié)果也驗證了這一理論分析結(jié)論，而且隨著風電滲透率的提高，頻率穩(wěn)定性越差。
　　依據(jù)電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)過程的分析，本文提出模擬常規(guī)同步發(fā)電機組調(diào)頻特性的風電機組頻率控制策略，通過虛擬慣量控制方法實現(xiàn)模擬慣性響應(yīng)的過程，通過下垂控制方法實現(xiàn)一次調(diào)頻響應(yīng)過程。為了使DFIG具有穩(wěn)定的調(diào)頻能力，通過超速控制和槳距角控制實現(xiàn)DFIG的減載運行。依據(jù)不同

3、風速下DFIG的運行特性，將調(diào)頻控制運行劃分成三個風速區(qū)間，不同風速區(qū)間采用不同的調(diào)頻控制策略，使DFIG的頻率控制策略具有風速適應(yīng)性。并且通過仿真驗證了不同風速下的調(diào)頻控制的有效性，仿真結(jié)果還顯示隨著風速的增大，風電機組的調(diào)頻能力有所提高。
　　考慮到風電場的尾流效應(yīng)對風電場內(nèi)風電機組運行工況的影響，本文還研究了計及尾流效應(yīng)的風電場等值模型?？紤]到風速的隨機性，對于給定的風電場預(yù)測的平均風速，實際運行中風電機組可能并沒有運行在其