雙饋風(fēng)電機(jī)組一次頻率控制.pdf

1、隨著風(fēng)電滲透功率的增大,電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需要風(fēng)電場(chǎng)具備頻率控制能力。目前主流應(yīng)用的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率解耦。對(duì)系統(tǒng)的慣量沒(méi)有貢獻(xiàn),無(wú)法參與頻率調(diào)整。雙饋風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻控制研究可提高其對(duì)系統(tǒng)功率和頻率的控制能力,減小風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊。對(duì)提高風(fēng)電接入水平具有重要意義。研究表明,通過(guò)設(shè)置附加控制環(huán),雙饋風(fēng)電機(jī)組也能像常規(guī)火電機(jī)組一樣提供輔助性頻率支撐。本文較全面地歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外雙饋風(fēng)電機(jī)組一次頻率控制技術(shù),提出

2、一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的聯(lián)合控制策略,并進(jìn)一步拓展利用超導(dǎo)儲(chǔ)能單元互補(bǔ)頻率控制提高并網(wǎng)型雙饋風(fēng)電場(chǎng)的頻率穩(wěn)定性。采用PSCAD／EMTDC和MATLAB接口仿真技術(shù)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)及其控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證和比較,結(jié)果表明模糊神經(jīng)聯(lián)合控制具有更好的一次調(diào)頻控制效果,超導(dǎo)儲(chǔ)能單元可進(jìn)一步改善雙饋風(fēng)電場(chǎng)的頻率控制特性。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)雙饋風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)模型。給出了雙饋風(fēng)電機(jī)組空氣動(dòng)力學(xué)、傳動(dòng)系統(tǒng)、雙饋風(fēng)機(jī)及控制系統(tǒng)的詳細(xì)模

3、型,對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)模型進(jìn)行了詳細(xì)介紹,重點(diǎn)分析了風(fēng)輪機(jī)槳距角控制、功率跟蹤轉(zhuǎn)速控制及變頻器控制。
　　 (2)雙饋風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻控制研究。歸納總結(jié)出雙饋風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻控制設(shè)計(jì)的三種策略:1)轉(zhuǎn)子動(dòng)能控制策略,包括單輸入變量和多輸入變量轉(zhuǎn)子動(dòng)能控制策略；2)備用功率控制策略,可通過(guò)控制槳距角或控制功率轉(zhuǎn)速曲線實(shí)現(xiàn)；3)聯(lián)合控制,同時(shí)考慮轉(zhuǎn)子動(dòng)能釋放和備用功率儲(chǔ)備；并對(duì)所述各種控制策略的調(diào)頻性能進(jìn)行了詳細(xì)比較。

4、　　 (3)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙饋風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻控制研究。利用模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的互補(bǔ)優(yōu)化性質(zhì)。針對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組提出一種具有優(yōu)化和自適應(yīng)能力的模糊神經(jīng)聯(lián)合頻率控制策略。對(duì)所提模糊神經(jīng)聯(lián)合控制策略的控制器結(jié)構(gòu)、控制原理、及學(xué)習(xí)訓(xùn)練算法進(jìn)行了詳細(xì)討論,并利用仿真技術(shù)比較所提策略與傳統(tǒng)策略的差異。
　　 (4)風(fēng)儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)一次調(diào)頻控制研究。構(gòu)建了DFIG_SMES互補(bǔ)系統(tǒng),對(duì)DFIG_SMES系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理進(jìn)行了分析,結(jié)合上