變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略研究.pdf

1、風(fēng)能作為綠色能源發(fā)展很快并開始在能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用，隨著風(fēng)電并網(wǎng)水平的提高，大量雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組(DFIG-Doubly-FedInductionGenerator)并入電網(wǎng)，傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)組逐漸減少，系統(tǒng)的頻率控制能力勢必受到影響。因此，如何提高風(fēng)電機(jī)組自身的可控性，使其能夠像傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)一樣為電網(wǎng)提供輔助的頻率服務(wù)成為研究的熱點(diǎn)問題。本文的主要工作如下：
　　 (1)建立了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型，深入分

2、析了雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，對最大風(fēng)功率追蹤原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上使用DIgSILENT/PowerFactory軟件建立了包含雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)模型，為后續(xù)研究工作的開展奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)研究了風(fēng)電穿透率對電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的影響，深入分析了雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率響應(yīng)特性。仿真結(jié)果驗(yàn)證了電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力隨著風(fēng)電穿透率的提高而下降，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)對電力系統(tǒng)頻率波動沒有響應(yīng)。
　　 (

3、3)對“虛擬”慣性控制環(huán)支持系統(tǒng)調(diào)頻的能力進(jìn)行了仿真研究，指出了該控制環(huán)不能改善頻率穩(wěn)態(tài)偏差。設(shè)計了槳距角頻率控制環(huán)節(jié)，仿真結(jié)果證明了該控制環(huán)節(jié)能夠改善系統(tǒng)頻率穩(wěn)態(tài)偏差。最后設(shè)計了復(fù)合頻率控制策略，該策略通過“虛擬”慣性控制和槳距角頻率控制的共同作用，降低了系統(tǒng)頻率的變化率及穩(wěn)態(tài)偏差，最后通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的有效性。
　　 (4)分析了控制器參數(shù)對系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的影響，仿真結(jié)果對“虛擬”慣性控制環(huán)及槳距角控制環(huán)的參數(shù)選擇