改善雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的研究.pdf

1、雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)可進(jìn)行PQ解耦控制，是目前風(fēng)電行業(yè)中的主流機(jī)型。隨著風(fēng)電接入容量的不斷增大，電網(wǎng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，本文重點(diǎn)從無(wú)功補(bǔ)償和電壓控制兩個(gè)方面提出改善雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的具體方案。
　　 風(fēng)電場(chǎng)等值建模是風(fēng)電并網(wǎng)研究的基礎(chǔ)，文中提出基于輸出特性的雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模方法：依據(jù)風(fēng)力機(jī)型號(hào)進(jìn)行機(jī)群劃分；通過(guò)簡(jiǎn)化DFIG的控制策略，建立雙饋風(fēng)電機(jī)組等值模型；根據(jù)模型中各參數(shù)對(duì)DFIG運(yùn)行特性的影響

2、特點(diǎn)，將其分為穩(wěn)態(tài)參數(shù)和暫態(tài)參數(shù)，分別采用收斂速度快、通用性強(qiáng)的自適應(yīng)變異粒子群算法和試測(cè)法進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。通過(guò)仿真，驗(yàn)證了所述等值方法精確、簡(jiǎn)便，適用于大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的分析計(jì)算。
　　 雙饋風(fēng)電場(chǎng)單憑雙饋風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功容量難以滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)的要求，本文提出兩種無(wú)功補(bǔ)償方案。其中，并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償方案通過(guò)在各機(jī)組機(jī)端裝設(shè)電容器，均衡DFIG無(wú)功調(diào)節(jié)能力，同時(shí)在主變壓器的低壓側(cè)裝設(shè)靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)進(jìn)行集中補(bǔ)償；而串聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償方案

3、是在主變壓器高壓側(cè)裝設(shè)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)。采用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真研究，結(jié)果表明電網(wǎng)發(fā)生三相短路故障時(shí)，SSSC通過(guò)注入補(bǔ)償電壓可減小并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落程度，改善雙饋風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越能力，而采用并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償方案能避免吹入風(fēng)速較大時(shí)，雙饋風(fēng)電機(jī)組必須從電網(wǎng)吸收無(wú)功的現(xiàn)象，并且減小了轉(zhuǎn)子電流，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性。
　　 在并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償方案的基礎(chǔ)上，本文對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)恒電壓控制進(jìn)行改進(jìn)：引入等值風(fēng)速作為前饋控制

4、，抑制風(fēng)速變化引起的并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)；設(shè)計(jì)了三層無(wú)功分配策略使雙饋風(fēng)電機(jī)組與無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備協(xié)調(diào)配合；電網(wǎng)故障時(shí)則結(jié)合風(fēng)電送出線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)控制SVC等效電納，避免保護(hù)動(dòng)作時(shí)發(fā)生電壓過(guò)沖，同時(shí)改變風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)無(wú)功分配以提高雙饋風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力。以實(shí)際算例仿真表明上述改進(jìn)可改善雙饋風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，減小故障時(shí)電網(wǎng)電壓跌落程度，避免二次跳機(jī)的現(xiàn)象。
　　 針對(duì)大規(guī)模雙饋風(fēng)電場(chǎng)群集中接入的情況，為解決各風(fēng)電場(chǎng)恒電壓控制參考