基于電壓源輸出的分布式發(fā)電系統(tǒng)中DFIG風電機組運行控制技術.pdf

1、隨著新能源發(fā)電技術研究的廣泛開展，基于電流源輸出的雙饋(DFIG)風電機組并網(wǎng)運行控制已得到深入的研究和應用。但在分布式發(fā)電技術逐漸興起的局面下，需要依托較為穩(wěn)定的公共電網(wǎng)存在的DFIG風電機組電流源控制技術將極大的限制其在分布式發(fā)電系統(tǒng)中配置。
　　為實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)中DFIG風電機組靈活有效的介入，首先，通過將間接定子磁鏈定向(ISFO)控制策略應用于DFIG機側變流器，建立了其電壓源輸出特性，配合設計的風力機槳距角控制算法

2、，滿足了其孤島單機運行需要。其次，考慮到分布式系統(tǒng)一般由多單元并聯(lián)構成，引入下垂控制構建了DFIG與其他分布式發(fā)電單元協(xié)同時的功率分配機制，為其提供了參與分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島并聯(lián)運行的渠道。同時，為檢驗ISFO與下垂控制算法的協(xié)調能力，建立了DFIG電氣部分的小擾動數(shù)學模型，分析了關鍵控制參數(shù)對DFIG控制系統(tǒng)的影響，為風電機組運行的穩(wěn)定性提供了必要的判據(jù)。再則，為滿足分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行和工作模式無縫切換的需要，參照電力系統(tǒng)二次調節(jié)方

3、式，分別基于公共節(jié)點電壓頻率、電壓幅值反饋和發(fā)電單元輸出功率反饋建立了分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島運行工作點和并網(wǎng)運行輸出功率的調節(jié)機制，使得DFIG能在硬件拓撲結構和控制算法保持連貫的情況下參與分布式發(fā)電系統(tǒng)正常運行。以此為基礎，提出了基于電壓源控制的DFIG并網(wǎng)MPPT運行控制算法，以盡量提高系統(tǒng)風能利用效率。
　　為應對不平衡的運行條件，提出了改進的ISFO控制，以滿足DFIG孤島單機運行帶不平衡本地負荷的需要。而針對含DFIG風電機

4、組分布式發(fā)電系統(tǒng)多機孤島并聯(lián)運行的不平衡工況，以實現(xiàn)負序電流的合理分配和系統(tǒng)公共節(jié)點電壓不平衡度的降低為目的，通過負序下垂引入虛擬電導，改善了系統(tǒng)負序回路阻抗特性，最終達成控制目標的實現(xiàn)。
　　針對分布式發(fā)電系統(tǒng)中DFIG風電機組運行控制技術的相關理論研究，基于MATLAB/Simulink仿真軟件，搭建了DFIG由單機到系統(tǒng)的仿真模型，驗明了所提系列控制算法在與之對應的運行工況或平衡、不平衡條件下的適應能力。最后通過建立DFIG