雙饋風電機組一次頻率控制.pdf

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

2、一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡原理的聯(lián)合控制策略,并進一步拓展利用超導儲能單元互補頻率控制提高并網(wǎng)型雙饋風電場的頻率穩(wěn)定性。采用PSCAD／EMTDC和MATLAB接口仿真技術對相關系統(tǒng)及其控制策略進行了驗證和比較,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,超導儲能單元可進一步改善雙饋風電場的頻率控制特性。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)雙饋風電機組系統(tǒng)模型。給出了雙饋風電機組空氣動力學、傳動系統(tǒng)、雙饋風機及控制系統(tǒng)的詳細模

3、型,對雙饋風電機組的控制系統(tǒng)模型進行了詳細介紹,重點分析了風輪機槳距角控制、功率跟蹤轉(zhuǎn)速控制及變頻器控制。
　　 (2)雙饋風電機組一次調(diào)頻控制研究。歸納總結(jié)出雙饋風電機組一次調(diào)頻控制設計的三種策略:1)轉(zhuǎn)子動能控制策略,包括單輸入變量和多輸入變量轉(zhuǎn)子動能控制策略；2)備用功率控制策略,可通過控制槳距角或控制功率轉(zhuǎn)速曲線實現(xiàn)；3)聯(lián)合控制,同時考慮轉(zhuǎn)子動能釋放和備用功率儲備；并對所述各種控制策略的調(diào)頻性能進行了詳細比較。

4、　　 (3)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的雙饋風電機組一次調(diào)頻控制研究。利用模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡的互補優(yōu)化性質(zhì)。針對雙饋風電機組提出一種具有優(yōu)化和自適應能力的模糊神經(jīng)聯(lián)合頻率控制策略。對所提模糊神經(jīng)聯(lián)合控制策略的控制器結(jié)構(gòu)、控制原理、及學習訓練算法進行了詳細討論,并利用仿真技術比較所提策略與傳統(tǒng)策略的差異。
　　 (4)風儲互補系統(tǒng)一次調(diào)頻控制研究。構(gòu)建了DFIG_SMES互補系統(tǒng),對DFIG_SMES系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制原理進行了分析,結(jié)合上