風(fēng)電參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的策略研究.pdf

1、隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展,電網(wǎng)中的風(fēng)電滲透率變得越來(lái)越高。目前風(fēng)電機(jī)組普遍采取最優(yōu)功率輸出策略,對(duì)電力系統(tǒng)頻率缺乏支撐作用,易造成系統(tǒng)頻率污染。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(GB/T19963-2011),雖對(duì)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的頻率范圍進(jìn)行了規(guī)范,也涉及到有功功率控制問(wèn)題,但尚未明確風(fēng)電場(chǎng)參與電網(wǎng)調(diào)頻的具體要求。
　　本文針對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)型風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)適度參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的有關(guān)策略問(wèn)題展開(kāi)研究,以期

2、對(duì)高滲透率電網(wǎng)中的風(fēng)電參與電力系統(tǒng)的調(diào)頻提供技術(shù)支持。在風(fēng)電機(jī)組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的過(guò)程中,為適應(yīng)調(diào)節(jié)需求,通常必須使DFIG降載運(yùn)行。因此,本文首先對(duì)DFIG次優(yōu)功率運(yùn)行的有功功率保留策略進(jìn)行研究,目的是使 DFIG在滿足系統(tǒng)調(diào)頻能力要求的同時(shí),兼顧風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)損失。研究分別針對(duì)一、二次調(diào)頻有功功率保留方式展開(kāi),提出追蹤曲線分段處理策略,并依據(jù)系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻能力的要求和風(fēng)電場(chǎng)可承受經(jīng)濟(jì)性損失兩個(gè)約束條件進(jìn)行參數(shù)整定。當(dāng)風(fēng)速高于門檻

3、風(fēng)速時(shí),DFIG保留部分有功功率,保留值根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率整定,并依據(jù)常規(guī)機(jī)組轉(zhuǎn)速不等率,適當(dāng)?shù)貙?duì)DFIG進(jìn)行放寬。同時(shí),依據(jù)我國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)頻率偏差的規(guī)定,對(duì)DFIG因承擔(dān)調(diào)頻需要預(yù)留的有功功率余量進(jìn)行折算。然后,對(duì)DFIG一次調(diào)頻的控制方式進(jìn)行研究。在對(duì)比分析目前已有的轉(zhuǎn)速控制方法和次優(yōu)功率轉(zhuǎn)速控制方法的基礎(chǔ)上，本文選擇次優(yōu)功率轉(zhuǎn)速控制方法并增加槳矩角控制環(huán)節(jié),使DFIG的一次調(diào)頻效果更趨穩(wěn)定。對(duì)DFIG參與系統(tǒng)二次調(diào)頻問(wèn)題,本文提出綜合

4、利用槳矩角控制和次優(yōu)功率運(yùn)行方式的策略。槳矩角調(diào)節(jié)是一個(gè)機(jī)械過(guò)程,變化速度相對(duì)較慢,但能夠滿足二次調(diào)節(jié)的要求。考慮到實(shí)用化的要求,本文對(duì)槳矩角和輸出功率之間的函數(shù)關(guān)系加以適當(dāng)簡(jiǎn)化,有效地降低了控制方法的階數(shù)。DFIG參與一、二次調(diào)頻的聯(lián)合仿真表明,論文策略可使DFIG有效完成調(diào)頻任務(wù)。最后,研究了風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻優(yōu)化策略,以及風(fēng)電場(chǎng)接收二次調(diào)頻指令后向機(jī)組分配任務(wù)的機(jī)制,提出了一種基于負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和短期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、依其波動(dòng)成分有針對(duì)性地啟動(dòng)相應(yīng)