基于短時儲能的直驅式風電并網系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著風電裝機容量的不斷增加,風電在電力系統(tǒng)中所占比例越來越大,風電場功率的隨機性和間歇性對電網穩(wěn)定性的影響越來越不容忽視。國家電網公司2009年發(fā)布了風電場接入電網的技術規(guī)定。其中提出風電場應具備有功功率調節(jié)能力,能根據電網調度部門指令控制其有功功率輸出；當電力系統(tǒng)電壓跌落在一定范圍內時,場內風電機組必須保證不間斷并網運行,在故障切除后風電場有功功率可快速恢復至故障前,即應具有低電壓穿越(INRT,Low Voltage Ride Th

2、rough)能力。本文針對在直驅式風電并網系統(tǒng)中引入儲能裝置增強風電場并網功率的可控性及系統(tǒng)的低電壓穿越能力進行了研究,主要內容包括:
　　 比較直驅式風電并網方式,確定系統(tǒng)采用背靠背PWM全功率變流器并網；分析在直驅式風電并網系統(tǒng)中引入儲能裝置的拓撲結構及工作原理,儲能裝置可并聯(lián)在背靠背PWM變流器并網點的交流母線上,也可并聯(lián)在背靠背PWM變流器的直流母線上,均可實現對風電場并網功率的調節(jié)。
　　 建立基于儲能單元的直

3、驅式風電并網系統(tǒng)的模型,包括風機的空氣動力學模型、永磁同步電機動態(tài)模型、PWM變流器的數學模型、超級電容器模型及儲能單元變流電路的模型。
　　 設計系統(tǒng)中背靠背PWM變流器和儲能單元的控制策略,控制電機側變流器實現風機的最大風能跟蹤及電機定子電流的正弦化；研究網側變流器和儲能單元變流器協(xié)調控制策略,實現背靠背PWM變流器直流母線電壓的恒定、風電并網功率因數可調、風電場并網功率的調節(jié),包括交流側儲能和直流側儲能兩種拓撲系統(tǒng)的控制策