基于VSC-HVDC的直流串并聯(lián)海上風(fēng)電場機組控制.pdf

1、大規(guī)模開發(fā)與建設(shè)海上風(fēng)電場逐漸成為今后幾年各國能源發(fā)展的主要戰(zhàn)略規(guī)劃，傳統(tǒng)海上風(fēng)電場一般采用基于HVAC輸電的交流匯集式拓撲結(jié)構(gòu)，但是隨著海上風(fēng)電場容量增大，這種輸電方式傳輸距離短、傳輸容量小、高成本等一系列的缺點逐漸顯現(xiàn)，并成為限制海上風(fēng)電發(fā)展的主要因素。而新提出的“基于VSC-HVDC的直流匯集式串并聯(lián)海上風(fēng)電場被證明是實現(xiàn)海上風(fēng)電場容量的擴充及海上風(fēng)能遠距離傳輸最有潛力的方案。
　　本文首先研究了基于VSC-HVDC的直流匯

2、集式串并聯(lián)型D-PMSG風(fēng)電場的拓撲結(jié)構(gòu)及配置，并對直流匯集式串并聯(lián)型D-PMSG風(fēng)電場的配置進行了優(yōu)化。并分別建立了風(fēng)力機、永磁直驅(qū)發(fā)電機(D-PMSG)及PWM變流器的數(shù)學(xué)模型，此外，本文深入分析了基于輕型直流輸電的串并聯(lián)型D-PMSG風(fēng)電場機組的運行特性，提出當(dāng)串并聯(lián)風(fēng)電場中各機組處于不同風(fēng)速時，如果機組繼續(xù)采用傳統(tǒng)的MPPT控制，處于高風(fēng)速下機組會出現(xiàn)過電壓的問題，處于低風(fēng)速下機組會出現(xiàn)過調(diào)制的問題。
　　其次，針對同一串

3、聯(lián)簇機組處于不同風(fēng)速時采用傳統(tǒng)的最大功率追蹤控制存在的過電壓、過調(diào)制問題，分析了采用基于超級電容的均壓控制的優(yōu)缺點，提出采用基于超級電容的均壓控制只能對分鐘級以下的功率差異進行調(diào)整，當(dāng)參考機組以外的機組風(fēng)速一直高于（或低于）參考機組的風(fēng)速，這些機組的儲能設(shè)備將一直處于給超級電容器充電（或放電）的運行狀態(tài)，會導(dǎo)致設(shè)備的過充損壞（或放光）的結(jié)果
　　最后，本文提出了一種適用于該拓撲型風(fēng)電場機組的功率-電壓協(xié)調(diào)最大功率追蹤控制，并對控制