電網(wǎng)電壓不平衡下混合風電場的運行與控制研究.pdf

1、隨著我國風電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在大規(guī)模風電基地中采用不同類型的風電系統(tǒng)組成混合風電場已是大容量風電場構(gòu)成的主要方式。我國風電場大多處于偏遠地區(qū)，所接入電網(wǎng)較為薄弱，電網(wǎng)電壓不平衡現(xiàn)象時有發(fā)生，而當前風力發(fā)電技術(shù)應用的兩種主流機型——雙饋感應風電機組和永磁直驅(qū)風電機組在面對不平衡電網(wǎng)電壓時的電網(wǎng)適應能力并不相同。因此，在電網(wǎng)電壓不平衡條件下，通過混合風電場中不同類型風電系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制，有望提高整個混合風電場對不平衡電網(wǎng)電壓的適應能力。本

2、文針對由雙饋感應風電系統(tǒng)和永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)組成的混合風電場，從增強混合風電場在不平衡電網(wǎng)電壓條件下運行能力的角度出發(fā)，對混合風電場在電網(wǎng)電壓不平衡條件下的運行與控制展開相關(guān)研究。
　　首先，建立含雙饋感應風電機組和永磁直驅(qū)風電機組兩種機型的混合風電場集中等值模型，詳細分析在電網(wǎng)電壓不平衡條件下混合風電場中任一發(fā)電單元向電網(wǎng)注入負序電流來抑制混合風電場并網(wǎng)點電壓不平衡度的基本原理和實現(xiàn)方法。并通過仿真計算和實驗研究驗證其控制策略的可

3、行性和有效性。
　　其次，詳細分析了電網(wǎng)電壓不平衡下雙饋感應風電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器輸出負序電流的能力，結(jié)合雙饋感應風電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡下實現(xiàn)抑制電磁轉(zhuǎn)矩或功率波動等傳統(tǒng)控制目標時所需負序電流大小，得到實現(xiàn)各控制目標時受電網(wǎng)電壓不平衡度和風電場有功出力限制的可控運行區(qū)域，并對各可控運行區(qū)域進行了仿真驗證。
　　然后，詳細分析了電網(wǎng)電壓不平衡下永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器輸出負序電流的能力，結(jié)合其在電網(wǎng)電壓不平衡下實

4、現(xiàn)平衡并網(wǎng)功率或并網(wǎng)電流等各傳統(tǒng)控制目標時的負序電流指令表達式，得到實現(xiàn)各控制目標時受電網(wǎng)電壓不平衡度和風電場有功出力限制的可控運行區(qū)域，并對各可控運行區(qū)域進行了仿真驗證。
　　最后，結(jié)合雙饋感應風電系統(tǒng)和永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡下實現(xiàn)各控制目標的可控運行區(qū)域和輸出負序電流能力，混合風電場根據(jù)所面臨的不同電網(wǎng)電壓不平衡度和不同風電場有功出力選擇相應的控制目標，并對混合風電場可能面對的各種典型工況進行了仿真研究，仿真結(jié)果表明