變速風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)展和利用風能是國際的大趨勢,我國風能資源豐富,風力發(fā)電在我國的的發(fā)展速度日益加快。目前,風力發(fā)電以其自身無污染可再生的獨特優(yōu)勢,成為世界發(fā)展最快的新能源之一。隨著風電技術(shù)日益成熟,兆瓦級風力發(fā)電機組的引進,風電在電網(wǎng)中占的比重也持續(xù)升高,風力發(fā)電系統(tǒng)的低壓運行的能力,成為了我國大規(guī)模利用風力發(fā)電所必須面對的問題。
　　 本文主要圍繞變速風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越相關(guān)控制技術(shù)展開研究,并通過仿真對雙饋式和直驅(qū)式風力發(fā)電機組電網(wǎng)電壓跌

2、落期間的運行特性進行分析,采取相應措施以提高風電機組的低電壓穿越能力。
　　 首先,對風力機進行了分析,結(jié)合雙饋感應電機的工作原理和特點,給出了同步旋轉(zhuǎn)坐標下雙饋感應發(fā)電機的數(shù)學模型,研究了發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制策略,采用基于定子磁鏈矢量定向的控制策略,實現(xiàn)了發(fā)電機定子有功功率和無功功率的解耦控制,為雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越分析和仿真研究打下了基礎。
　　 其次,采用改進的定子磁鏈定向矢量控制方法,調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,控制定

3、子輸出無功功率,實現(xiàn)了對雙饋感應風力發(fā)電機組在外部電網(wǎng)故障時轉(zhuǎn)子側(cè)出現(xiàn)的過電壓和過電流的抑制,并在電網(wǎng)波動的情況下,建立了雙饋感應發(fā)電機數(shù)學模型,最后在MATIAB/SIMULINK環(huán)境中對其進行數(shù)值仿真,結(jié)果表明改進方案有效提高了外部電網(wǎng)電壓故障時對轉(zhuǎn)子電流的控制,增強了電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性以及風電機組的低電壓穿越能力。
　　 第三,針對雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng),在電網(wǎng)電壓深度跌落時,提出應用基于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的STATC

4、OM(靜止同步補償器),提高風電機組低電壓穿越能力?；赟TATCOM工作原理和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的特點,建立了含STATCOM的雙饋風電機組模型。仿真結(jié)果顯示,應用基于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的STATCOM,在電網(wǎng)電壓深度跌落時,有效抑制了直流母線電壓過壓、轉(zhuǎn)子電流激增、無功功率大幅振蕩的現(xiàn)象,改善了并網(wǎng)電能質(zhì)量,提高了風電機組低電壓穿越能力。
　　 第四,針對直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng),提出在直流側(cè)增加多硫化鈉一溴液流電池(PSB)儲