電網(wǎng)電壓不平衡下混合風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行與控制研究.pdf

1、隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在大規(guī)模風(fēng)電基地中采用不同類(lèi)型的風(fēng)電系統(tǒng)組成混合風(fēng)電場(chǎng)已是大容量風(fēng)電場(chǎng)構(gòu)成的主要方式。我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)大多處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，所接入電網(wǎng)較為薄弱，電網(wǎng)電壓不平衡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的兩種主流機(jī)型——雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組和永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組在面對(duì)不平衡電網(wǎng)電壓時(shí)的電網(wǎng)適應(yīng)能力并不相同。因此，在電網(wǎng)電壓不平衡條件下，通過(guò)混合風(fēng)電場(chǎng)中不同類(lèi)型風(fēng)電系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制，有望提高整個(gè)混合風(fēng)電場(chǎng)對(duì)不平衡電網(wǎng)電壓的適應(yīng)能力。本

2、文針對(duì)由雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)和永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)組成的混合風(fēng)電場(chǎng)，從增強(qiáng)混合風(fēng)電場(chǎng)在不平衡電網(wǎng)電壓條件下運(yùn)行能力的角度出發(fā)，對(duì)混合風(fēng)電場(chǎng)在電網(wǎng)電壓不平衡條件下的運(yùn)行與控制展開(kāi)相關(guān)研究。
　　首先，建立含雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組和永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組兩種機(jī)型的混合風(fēng)電場(chǎng)集中等值模型，詳細(xì)分析在電網(wǎng)電壓不平衡條件下混合風(fēng)電場(chǎng)中任一發(fā)電單元向電網(wǎng)注入負(fù)序電流來(lái)抑制混合風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓不平衡度的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。并通過(guò)仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證其控制策略的可

3、行性和有效性。
　　其次，詳細(xì)分析了電網(wǎng)電壓不平衡下雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器輸出負(fù)序電流的能力，結(jié)合雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡下實(shí)現(xiàn)抑制電磁轉(zhuǎn)矩或功率波動(dòng)等傳統(tǒng)控制目標(biāo)時(shí)所需負(fù)序電流大小，得到實(shí)現(xiàn)各控制目標(biāo)時(shí)受電網(wǎng)電壓不平衡度和風(fēng)電場(chǎng)有功出力限制的可控運(yùn)行區(qū)域，并對(duì)各可控運(yùn)行區(qū)域進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　然后，詳細(xì)分析了電網(wǎng)電壓不平衡下永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器輸出負(fù)序電流的能力，結(jié)合其在電網(wǎng)電壓不平衡下實(shí)

4、現(xiàn)平衡并網(wǎng)功率或并網(wǎng)電流等各傳統(tǒng)控制目標(biāo)時(shí)的負(fù)序電流指令表達(dá)式，得到實(shí)現(xiàn)各控制目標(biāo)時(shí)受電網(wǎng)電壓不平衡度和風(fēng)電場(chǎng)有功出力限制的可控運(yùn)行區(qū)域，并對(duì)各可控運(yùn)行區(qū)域進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　最后，結(jié)合雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)和永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡下實(shí)現(xiàn)各控制目標(biāo)的可控運(yùn)行區(qū)域和輸出負(fù)序電流能力，混合風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)所面臨的不同電網(wǎng)電壓不平衡度和不同風(fēng)電場(chǎng)有功出力選擇相應(yīng)的控制目標(biāo)，并對(duì)混合風(fēng)電場(chǎng)可能面對(duì)的各種典型工況進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明