變速恒頻雙饋風力發(fā)電機群協(xié)調控制及其遠程控制.pdf

1、可再生能源的開發(fā)利用越來越受到重視，而風能作為其中最廉價、最有希望的綠色能源得到了長足的發(fā)展。變速恒頻風力發(fā)電技術是目前最具前景的風力發(fā)電技術之一，已成為國內(nèi)外風力發(fā)電技術研究的熱點并得到了廣泛的應用。目前，我國風力發(fā)電發(fā)展進入了一個黃金時期，風電場的建設進程也大大加快。隨著電網(wǎng)中風電場裝機容量的增加，風力發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的關系越來越密切，風力發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響已經(jīng)不能忽略。研究風電機群與系統(tǒng)的協(xié)調控制對于保證電網(wǎng)故障期間和隨后時間內(nèi)維

2、持電網(wǎng)電壓和頻率不變，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性都具有十分重要的意義。 實際風電場通常位于偏遠地區(qū)甚至海上，自然條件比較惡劣，因此有必要進行風電場的遠程監(jiān)控。然而現(xiàn)階段國內(nèi)的風電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)通常引自國外，通用性和兼容性比較差。因此，開發(fā)通用風電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)也成為一個熱門的研究課題。 首先,本文研究了變速恒頻雙饋風力發(fā)電原理及系統(tǒng)結構，探討了風力機的基本特性和最大風能捕獲原理，推導了雙饋電機風力發(fā)電的功率關系，給出了單臺風電機組

3、的P-Q 功率容量極限關系，并把單臺風電機組的功率關系結論推廣至風電機群接入系統(tǒng)的情況，為進一步研究變速恒頻雙饋風電機群與系統(tǒng)間的協(xié)調控制策略提供了奠定了基礎。 其次，本文重點研究了變速恒頻雙饋風電機群與系統(tǒng)的協(xié)調控制策略，確定了有功功率協(xié)調控制和無功優(yōu)化控制方案。其中，有功功率協(xié)調控制按照保證單臺風電機組安全穩(wěn)定運行的同時實現(xiàn)最大風電轉換效率這個目標進行設計，無功功率協(xié)調控制按照提高風電機群與接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，實現(xiàn)全網(wǎng)無功