微網(wǎng)中雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、隨著環(huán)境與傳統(tǒng)電網(wǎng)之間矛盾逐漸加劇，電力生產(chǎn)形式正在向新能源轉(zhuǎn)變，風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電得到國家的大力支持，但是這些分布式電源不可控，它們的大規(guī)模接入又會給電網(wǎng)帶來沖擊，微電網(wǎng)可以整合分布式能源使其具有大電網(wǎng)類似的功能，微網(wǎng)可以作為電網(wǎng)的后備電源。微電網(wǎng)將微電源、負(fù)荷、儲能系統(tǒng)和控制系統(tǒng)統(tǒng)一起來，如何控制微網(wǎng)里分布式電源是微網(wǎng)能否在并網(wǎng)和孤島下穩(wěn)定運行的前提，本文以此為基礎(chǔ)，對微網(wǎng)中雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略展開研究。
　　雙饋

2、感應(yīng)風(fēng)力機組DFIG是目前風(fēng)力發(fā)電的主流機型，本文針對微網(wǎng)的并網(wǎng)、孤島以及孤島電壓不平衡條件下的DFIG控制策略進(jìn)行研究。微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時雙饋風(fēng)機按照最大功率輸出；孤島運行時，通過槳距角控制和轉(zhuǎn)速控制的配合，以輸出功率可控的方式運行。本文將定槳風(fēng)力機與變槳風(fēng)力機的優(yōu)勢結(jié)合起來，提出一種通過數(shù)據(jù)擬合的方法實現(xiàn)DFIG的最大功率跟蹤控制以及槳距角調(diào)節(jié)控制。仿真結(jié)果表明本文提出的功率控制方法過程簡單且具有更快的響應(yīng)速度，通過功率調(diào)節(jié)能夠維持微

3、網(wǎng)系統(tǒng)的有功功率平衡。
　　由于微電網(wǎng)內(nèi)部含有大量的電力電子器件，更容易發(fā)生不對稱或者諧波含量大等問題,為了使DFIG的控制能夠適應(yīng)微網(wǎng)的各種工況，本文就微網(wǎng)發(fā)生不對稱故障時DFIG的控制策略展開研究。微電網(wǎng)孤島運行且發(fā)生不對稱故障后，微網(wǎng)處于不穩(wěn)定運行狀態(tài)，此時為了實現(xiàn)對DFIG的有效控制，本論文根據(jù)雙饋風(fēng)機并入理想大電網(wǎng)時的數(shù)學(xué)模型，將其引入微網(wǎng)中，在常用的矢量控制的基礎(chǔ)上作了一些改進(jìn)。由于發(fā)生不對稱故障時會產(chǎn)生負(fù)序分量，其在

4、正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下表現(xiàn)為二倍頻的脈動問題，采用在控制環(huán)中加入諧振調(diào)節(jié)器以濾除倍頻分量的影響。仿真表明，當(dāng)微網(wǎng)并發(fā)生不對稱故障時，釆用PIR控制能夠?qū)崿F(xiàn)對倍頻波動量的抑制，使DFIG輸出功率以及直流母線電壓不受故障的影響保持平穩(wěn)輸出。最后，本文在由20KW雙饋風(fēng)機、20KW光伏和30KW蓄電池所組成的微網(wǎng)平臺上，以20KW雙饋風(fēng)電系統(tǒng)為主要研究對象在PSCAD_EMTDC環(huán)境下進(jìn)行仿真，驗證微網(wǎng)在各種運行狀態(tài)下DFIG控制策略的有效性和可