雙饋感應(yīng)發(fā)電機型風(fēng)電場的無功電壓控制問題研究.pdf

1、風(fēng)電作為最具規(guī)?；_發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的可再生新能源，越來越受到重視。風(fēng)電的迅速發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來了許多新問題，而無功電壓問題是其中較為突出并受到關(guān)注的問題之一。隨著雙饋電機風(fēng)電場在電網(wǎng)中容量比重的增大，電網(wǎng)導(dǎo)則對風(fēng)電場的規(guī)范和約束也在增強。這就需要對雙饋風(fēng)電機組的靜態(tài)/動態(tài)無功電壓特性進行分析。
　　本文從雙饋風(fēng)電機組模型出發(fā)，在忽略定子磁鏈變化，同時考慮定轉(zhuǎn)子電流約束、靜態(tài)穩(wěn)定裕度約束和電網(wǎng)導(dǎo)則約束的基礎(chǔ)上，詳細分析了雙饋機組

2、靜態(tài)無功極限特性，這為進一步探討雙饋電機風(fēng)電場無功電壓調(diào)控策略提供了技術(shù)支撐。
　　雙饋電機具有較靈活的無功電壓調(diào)節(jié)能力。而我國的雙饋電機風(fēng)電場大多運行在恒定功率因數(shù)狀態(tài)，未能充分發(fā)揮其對局部電網(wǎng)的無功電壓調(diào)節(jié)與支撐能力。針對此現(xiàn)狀，本文提出了一種風(fēng)電場無功電壓分層控制策略。該策略由風(fēng)電場局部區(qū)域某節(jié)點電壓與參考值的偏差得到整個風(fēng)電場的無功功率需求，并按等功率因數(shù)算法分配給各臺風(fēng)電機組，作為其無功功率控制目標(biāo)參考值。參考值的實時整

3、定過程考慮了風(fēng)電場無功功率輸出約束和功率因數(shù)約束。算例分析表明，所提出的無功電壓分層控制策略，具有較強的維持和穩(wěn)定風(fēng)電場局部區(qū)域電壓水平的能力。
　　另外，雙饋感應(yīng)電機網(wǎng)側(cè)變流器具有一定無功輸出能力。然而，目前多數(shù)機型網(wǎng)側(cè)變流器只發(fā)揮了維持變流器直流電壓穩(wěn)定的作用，而對交流電網(wǎng)側(cè)無功支持功能發(fā)揮不足。就此，本文提出了一種能夠發(fā)揮網(wǎng)側(cè)變流器無功支持功能的緊急控制方式。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動、CrowBar保護投入后，將網(wǎng)側(cè)變流器作為無功源

4、向系統(tǒng)輸出一定無功。對控制效果的仿真結(jié)果表明，網(wǎng)側(cè)變流器緊急控制方式有助于提高風(fēng)電場低電壓穿越能力。
　　在雙饋感應(yīng)電機中，CrowBar保護電路是常用的保護方式。CrowBar保護電路的電阻值對風(fēng)電機組在低電壓穿越期間無功電壓特性影響較大，如何合理整定該阻值關(guān)乎雙饋感應(yīng)電機低電壓穿越性能。本文從雙饋感應(yīng)電機暫態(tài)模型出發(fā)，用時域方法分析了CrowBar保護投入后電機定轉(zhuǎn)子電流峰值，并提出了一種以改善CrowBar保護性能為目的的阻