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)電滲透率變得越來越高。目前風(fēng)電機組普遍采取最優(yōu)功率輸出策略,對電力系統(tǒng)頻率缺乏支撐作用,易造成系統(tǒng)頻率污染。國家標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(GB/T19963-2011),雖對風(fēng)電機組并網(wǎng)運行時的頻率范圍進(jìn)行了規(guī)范,也涉及到有功功率控制問題,但尚未明確風(fēng)電場參與電網(wǎng)調(diào)頻的具體要求。
　　本文針對雙饋感應(yīng)發(fā)電機(DFIG)型風(fēng)電機組和風(fēng)電場適度參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的有關(guān)策略問題展開研究,以期

2、對高滲透率電網(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)電機組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的過程中,為適應(yīng)調(diào)節(jié)需求,通常必須使DFIG降載運行。因此,本文首先對DFIG次優(yōu)功率運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,兼顧風(fēng)電場的經(jīng)濟損失。研究分別針對一、二次調(diào)頻有功功率保留方式展開,提出追蹤曲線分段處理策略,并依據(jù)系統(tǒng)對風(fēng)電場調(diào)頻能力的要求和風(fēng)電場可承受經(jīng)濟性損失兩個約束條件進(jìn)行參數(shù)整定。當(dāng)風(fēng)速高于門檻

3、風(fēng)速時,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)機組轉(zhuǎn)速不等率,適當(dāng)?shù)貙FIG進(jìn)行放寬。同時,依據(jù)我國對電力系統(tǒng)頻率偏差的規(guī)定,對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DFIG一次調(diào)頻的控制方式進(jìn)行研究。在對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DFIG參與系統(tǒng)二次調(diào)頻問題,本文提出綜合

4、利用槳矩角控制和次優(yōu)功率運行方式的策略。槳矩角調(diào)節(jié)是一個機械過程,變化速度相對較慢,但能夠滿足二次調(diào)節(jié)的要求?？紤]到實用化的要求,本文對槳矩角和輸出功率之間的函數(shù)關(guān)系加以適當(dāng)簡化,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)電場調(diào)頻優(yōu)化策略,以及風(fēng)電場接收二次調(diào)頻指令后向機組分配任務(wù)的機制,提出了一種基于負(fù)荷實時監(jiān)測和短期預(yù)測數(shù)據(jù)、依其波動成分有針對性地啟動相應(yīng)