雙饋風(fēng)力發(fā)電機的小信號穩(wěn)定分析及其控制研究
時間:2008-06-03 09:39:00來源:ronggang
導(dǎo)語:?電網(wǎng)對直接并網(wǎng)的兆瓦級風(fēng)電場的要求已經(jīng)從電能質(zhì)量進(jìn)一步發(fā)展到暫態(tài)穩(wěn)定、事故后自動恢復(fù)、調(diào)頻調(diào)壓、直接調(diào)度等,因而功率輸出平穩(wěn),可調(diào)性強的雙饋入異步風(fēng)力發(fā)電機逐漸成為主流風(fēng)機
摘要:電網(wǎng)對直接并網(wǎng)的兆瓦級風(fēng)電場的要求已經(jīng)從電能質(zhì)量進(jìn)一步發(fā)展到暫態(tài)穩(wěn)定、事故后自動恢復(fù)、調(diào)頻調(diào)壓、直接調(diào)度等,因而功率輸出平穩(wěn),可調(diào)性強的雙饋入異步風(fēng)力發(fā)電機逐漸成為主流風(fēng)機。雙饋入異步發(fā)電機由于采用磁場定向的矢量變換控制技術(shù),通過對用于勵磁的PWM變頻器各分量電壓、電流的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)發(fā)電機有功和無功的解輻控制。因此建立了雙饋入風(fēng)力發(fā)電機的詳細(xì)模型,制定相應(yīng)的控制策略,并通過小信號法和動態(tài)仿真對雙饋入風(fēng)力發(fā)電機的小擾動穩(wěn)定進(jìn)行分析和評估。
關(guān)鍵詞:雙饋入電機; 并網(wǎng)風(fēng)電場; 小信號穩(wěn)定; P一Q解藕控制
0 引言
近20年,發(fā)達(dá)國家在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得巨大成就。并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機組單機容量從數(shù)十千瓦級已發(fā)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(fā)展,預(yù)計在最近幾年將推出智能風(fēng)力發(fā)電機組;運行可靠性從20世紀(jì)80年代初的50%提高到98%以上并且在風(fēng)電場運行的風(fēng)力發(fā)電機組全部可以實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程控制。
由于實時風(fēng)電場需要高度的可控性,變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組將成為大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機組的主流型機。變速發(fā)電機目前主要采用雙饋入異步發(fā)電機DFIG?;贒HG的變速恒頻風(fēng)電機組具有高度的可控性:低風(fēng)速下時能夠根據(jù)風(fēng)速變化,在運行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風(fēng)能;高風(fēng)速時利用風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的變化儲存或釋放部分能量,提高傳動系統(tǒng)的柔性,使功率輸出更為平穩(wěn)。
本文建立聯(lián)網(wǎng)運行的雙饋入風(fēng)力發(fā)電機的詳細(xì)動態(tài)模型,通過小信號分析,對所研究系統(tǒng)進(jìn)行小擾動穩(wěn)定評估,分析可能發(fā)生的振蕩模態(tài)及其機理,研究其控制方法和原理,并且通過對聯(lián)網(wǎng)雙饋入風(fēng)電機組的動態(tài)仿真進(jìn)行分析和驗證。
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