雙饋風力發(fā)電機組并網(wǎng)對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、目前最為廣泛使用的雙饋感應風電機組(DFIG風電機組)，依靠換流器，使得雙饋感應發(fā)電機(DFIG)的轉子與電網(wǎng)相接，該結構使得轉子的轉速與電網(wǎng)的頻率解耦，系統(tǒng)整個慣量減少，增加了電網(wǎng)一次調(diào)頻的難度，確保風電并網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的影響成為風電研究中重要課題。
　　首先分析了DFIG機組的運行特性，研究了DFIG風電機組主要構成和數(shù)學模型;基于PSCAD/EMTDC平臺設計了風力機模型和PWM功率變換器模型以及功率變換器的控制模型;

2、基于滯環(huán)矢量控制技術、SPWM脈寬調(diào)制技術，給出電網(wǎng)側變換器的雙閉環(huán)控制策略下的PI控制器的設計;
　　其次在PSCAD/EMTDC仿真平臺下搭建了WSCC(Western Systems CoordinatingCouncil)3機9節(jié)點算例系統(tǒng)和2MW的雙饋感應風力發(fā)電機組模型，仿真研究了等值的DFIG風電機組并入電網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的影響，其中包括DFIG風電機組并網(wǎng)后在風速、電網(wǎng)擾動、風電場容量、旋轉備用容量因素的變化對

3、系統(tǒng)頻率的影響;仿真得到當電網(wǎng)側發(fā)生最嚴重故障或者擾動后對系統(tǒng)頻率產(chǎn)生的波動影響大于風場中所能承受的最大風速波動對頻率的影響，在傳統(tǒng)的DFIG機組中沒有任何頻率控制的模塊，增加同步發(fā)電機旋轉備用容量能有效的抑制頻率的大幅波動，也能減輕系統(tǒng)一次調(diào)頻的負擔;
　　最后仿真研究分析了不具備低電壓穿越能力的DFIG機組并網(wǎng)對系統(tǒng)頻率響應的影響，給出了對所采用的原有DFIG風電機組進行改進，利用轉子變換器并聯(lián)ActiveCrowbar電路和

4、直流母線電容器并聯(lián)卸荷電路來保護變流器的方法，并設計了它們各自的控制策略;為了解決在電網(wǎng)故障期間，Crowbar電路的投入，使得系統(tǒng)無功功率的需求增大，影響電網(wǎng)電壓恢復;在網(wǎng)側變流器的功率容量范圍內(nèi)，本文提出了改進原有網(wǎng)側變流器的無功控制策略，當系統(tǒng)發(fā)生故障時為系統(tǒng)提供無功的支持，幫助電網(wǎng)故障恢復;同時在電網(wǎng)恢復后，還能向電網(wǎng)繼續(xù)發(fā)出無功功率，以助于加快機端電壓恢復，從而實現(xiàn)低電壓穿越中的無功功率要求，最后以改進后的2MW DFIG風電