基于短時(shí)儲(chǔ)能的直驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,風(fēng)電在電力系統(tǒng)中所占比例越來越大,風(fēng)電場(chǎng)功率的隨機(jī)性和間歇性對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響越來越不容忽視。國(guó)家電網(wǎng)公司2009年發(fā)布了風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定。其中提出風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)具備有功功率調(diào)節(jié)能力,能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出；當(dāng)電力系統(tǒng)電壓跌落在一定范圍內(nèi)時(shí),場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組必須保證不間斷并網(wǎng)運(yùn)行,在故障切除后風(fēng)電場(chǎng)有功功率可快速恢復(fù)至故障前,即應(yīng)具有低電壓穿越(INRT,Low Voltage Ride Th

2、rough)能力。本文針對(duì)在直驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能裝置增強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)功率的可控性及系統(tǒng)的低電壓穿越能力進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括:
　　 比較直驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)方式,確定系統(tǒng)采用背靠背PWM全功率變流器并網(wǎng)；分析在直驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理,儲(chǔ)能裝置可并聯(lián)在背靠背PWM變流器并網(wǎng)點(diǎn)的交流母線上,也可并聯(lián)在背靠背PWM變流器的直流母線上,均可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)功率的調(diào)節(jié)。
　　 建立基于儲(chǔ)能單元的直

3、驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的模型,包括風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)模型、永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)模型、PWM變流器的數(shù)學(xué)模型、超級(jí)電容器模型及儲(chǔ)能單元變流電路的模型。
　　 設(shè)計(jì)系統(tǒng)中背靠背PWM變流器和儲(chǔ)能單元的控制策略,控制電機(jī)側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)能跟蹤及電機(jī)定子電流的正弦化；研究網(wǎng)側(cè)變流器和儲(chǔ)能單元變流器協(xié)調(diào)控制策略,實(shí)現(xiàn)背靠背PWM變流器直流母線電壓的恒定、風(fēng)電并網(wǎng)功率因數(shù)可調(diào)、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)功率的調(diào)節(jié),包括交流側(cè)儲(chǔ)能和直流側(cè)儲(chǔ)能兩種拓?fù)湎到y(tǒng)的控制策