雙饋風力發電機的小信號穩定分析及其控制研究
時間:2008-06-03 09:39:00來源:ronggang
導語:?電網對直接并網的兆瓦級風電場的要求已經從電能質量進一步發展到暫態穩定、事故后自動恢復、調頻調壓、直接調度等,因而功率輸出平穩,可調性強的雙饋入異步風力發電機逐漸成為主流風機
摘要:電網對直接并網的兆瓦級風電場的要求已經從電能質量進一步發展到暫態穩定、事故后自動恢復、調頻調壓、直接調度等,因而功率輸出平穩,可調性強的雙饋入異步風力發電機逐漸成為主流風機。雙饋入異步發電機由于采用磁場定向的矢量變換控制技術,通過對用于勵磁的PWM變頻器各分量電壓、電流的調節,從而實現發電機有功和無功的解輻控制。因此建立了雙饋入風力發電機的詳細模型,制定相應的控制策略,并通過小信號法和動態仿真對雙饋入風力發電機的小擾動穩定進行分析和評估。
關鍵詞:雙饋入電機; 并網風電場; 小信號穩定; P一Q解藕控制
0 引言
近20年,發達國家在風力發電技術領域已經取得巨大成就。并網運行的風力發電機組單機容量從數十千瓦級已發展到兆瓦級;控制方式從基本單一的定槳距失速控制向全槳葉變距和變速恒頻發展,預計在最近幾年將推出智能風力發電機組;運行可靠性從20世紀80年代初的50%提高到98%以上并且在風電場運行的風力發電機組全部可以實現集中控制和遠程控制。
由于實時風電場需要高度的可控性,變速恒頻風力發電機組將成為大型并網風力發電機組的主流型機。變速發電機目前主要采用雙饋入異步發電機DFIG。基于DHG的變速恒頻風電機組具有高度的可控性:低風速下時能夠根據風速變化,在運行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風能;高風速時利用風輪轉速的變化儲存或釋放部分能量,提高傳動系統的柔性,使功率輸出更為平穩。
本文建立聯網運行的雙饋入風力發電機的詳細動態模型,通過小信號分析,對所研究系統進行小擾動穩定評估,分析可能發生的振蕩模態及其機理,研究其控制方法和原理,并且通過對聯網雙饋入風電機組的動態仿真進行分析和驗證。
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