直驅(qū)永磁風(fēng)電機組一次調(diào)頻協(xié)調(diào)控制策略的研究.pdf

1、近年來，隨著電網(wǎng)中風(fēng)電滲透率的不斷增大，風(fēng)電機組對電網(wǎng)的影響愈加明顯。由于風(fēng)電機組運行在最大功率跟蹤模式，導(dǎo)致風(fēng)電機組的輸出功率無法響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化，從而引起電網(wǎng)一次調(diào)頻容量的不足，對電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性造成不利影響。本文在全面分析現(xiàn)有一次調(diào)頻控制策略的基礎(chǔ)上，提出將超速控制和槳距角控制結(jié)合的協(xié)調(diào)控制策略應(yīng)用在直驅(qū)永磁風(fēng)電機組一次調(diào)頻控制系統(tǒng)。
　　首先，詳細介紹了電力系統(tǒng)一次調(diào)頻的基本原理，分析了影響電力系統(tǒng)一次調(diào)頻的相關(guān)因素，給出

2、了電力系統(tǒng)一次調(diào)頻的考核指標(biāo)。分析了風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)一次調(diào)頻的原理，并給出含風(fēng)電的電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)模型。其次，分析了直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的工作特性和運行原理，給出了直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，分析了機側(cè)變流器轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶慷ㄏ蚩刂撇呗?、網(wǎng)側(cè)變流器的電網(wǎng)電壓矢量定向控制策略和槳距角控制策略，為研究直驅(qū)永磁風(fēng)電機組一次調(diào)頻控制策略奠定了理論基礎(chǔ)。然后，為使直驅(qū)永磁風(fēng)電機組具備一次調(diào)頻能力，本文采用超速減載控制和槳距角控制結(jié)合的協(xié)調(diào)

3、控制策略，并根據(jù)不同的風(fēng)速條件，制定了低風(fēng)速、中風(fēng)速和高風(fēng)速三種模式。在低風(fēng)速時，采用超速控制減載運行至90％最大功率曲線和下垂控制相結(jié)合的控制策略；在中風(fēng)速時，采用超速減載控制和槳距角結(jié)合的協(xié)調(diào)控制策略；在高風(fēng)速時，采用切換功率曲線減載運行至90%最大功率曲線和改進的槳距角控制相結(jié)合的控制策略。
　　最后，在PSCAD/EMTDC仿真軟件中建立直驅(qū)永磁風(fēng)電系統(tǒng)，并對一次調(diào)頻協(xié)調(diào)控制策略進行仿真實驗。仿真結(jié)果表明，在低風(fēng)速模型中，