變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)群協(xié)調(diào)控制及其遠(yuǎn)程控制.pdf

1、可再生能源的開發(fā)利用越來越受到重視，而風(fēng)能作為其中最廉價(jià)、最有希望的綠色能源得到了長足的發(fā)展。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是目前最具前景的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)之一，已成為國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的熱點(diǎn)并得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)黃金時(shí)期，風(fēng)電場的建設(shè)進(jìn)程也大大加快。隨著電網(wǎng)中風(fēng)電場裝機(jī)容量的增加，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的關(guān)系越來越密切，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響已經(jīng)不能忽略。研究風(fēng)電機(jī)群與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制對于保證電網(wǎng)故障期間和隨后時(shí)間內(nèi)維

2、持電網(wǎng)電壓和頻率不變，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性都具有十分重要的意義。 實(shí)際風(fēng)電場通常位于偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至海上，自然條件比較惡劣，因此有必要進(jìn)行風(fēng)電場的遠(yuǎn)程監(jiān)控。然而現(xiàn)階段國內(nèi)的風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常引自國外，通用性和兼容性比較差。因此，開發(fā)通用風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也成為一個(gè)熱門的研究課題。 首先,本文研究了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，探討了風(fēng)力機(jī)的基本特性和最大風(fēng)能捕獲原理，推導(dǎo)了雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電的功率關(guān)系，給出了單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組

3、的P-Q 功率容量極限關(guān)系，并把單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的功率關(guān)系結(jié)論推廣至風(fēng)電機(jī)群接入系統(tǒng)的情況，為進(jìn)一步研究變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)群與系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)控制策略提供了奠定了基礎(chǔ)。 其次，本文重點(diǎn)研究了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)群與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略，確定了有功功率協(xié)調(diào)控制和無功優(yōu)化控制方案。其中，有功功率協(xié)調(diào)控制按照保證單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，無功功率協(xié)調(diào)控制按照提高風(fēng)電機(jī)群與接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)無功