基于混合儲(chǔ)能的雙饋風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制研究.pdf

1、風(fēng)電能源因其清潔、可再生的優(yōu)點(diǎn)，具有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檩^佳的控制性能和經(jīng)濟(jì)性，雙饋機(jī)組在風(fēng)力發(fā)電中占有重要的地位。但雙饋風(fēng)機(jī)的故障穿越能力較弱，并且由于風(fēng)力的波動(dòng)性和隨機(jī)性導(dǎo)致風(fēng)機(jī)有功輸出波動(dòng)較大，直接并網(wǎng)會(huì)威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，因此需要研究有效的技術(shù)平抑風(fēng)機(jī)的有功波動(dòng)。
　　本文首先分析了雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)(Doubly Fed Induction Generator，DFIG)的基本運(yùn)行原理及換流器的控制策略，在此基礎(chǔ)上，提

2、出將蓄電池-超級(jí)電容混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（hybrid energy storage system，HESS）安裝在每一臺(tái)雙饋風(fēng)電機(jī)組的換流器直流母線上，控制HESS進(jìn)行蓄能或放電，來平抑風(fēng)機(jī)的波動(dòng)功率。圍繞該方案，建立了蓄電池-超級(jí)電容和DC/DC換流器構(gòu)成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拓?fù)?，蓄電池組通過DC/DC換流器與超級(jí)電容并聯(lián)，超級(jí)電容器組通過DC/DC換流器與直流母線相連;制定了儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理方案，即由超級(jí)電容通過DC/DC換流器負(fù)責(zé)與風(fēng)電

3、機(jī)組的能量交換，蓄電池通過充放電控制超級(jí)電容工作在最優(yōu)的電壓范圍，DC/DC換流器采用互補(bǔ)PWM控制方式。通過PSCAD仿真，驗(yàn)證了混合儲(chǔ)能控制方案及控制策略的有效性。
　　最后本文提出一種應(yīng)用于雙饋機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的雙層恒功率控制方案，高層的風(fēng)場(chǎng)監(jiān)視控制系統(tǒng)（wind farm supervisory controller，WFSC）根據(jù)發(fā)電計(jì)劃或調(diào)度需求為底層的每臺(tái)風(fēng)機(jī)控制器產(chǎn)生有功參考，底層風(fēng)機(jī)控制器調(diào)節(jié)每臺(tái)雙饋風(fēng)機(jī)輸出所需的有功功