基于VSC-HVDC并網(wǎng)的風電場頻率控制技術研究.pdf

1、風能作為一種清潔且可再生的綠色能源,在解決環(huán)境污染與能源危機方面起著重要作用,因此風力發(fā)電成為了世界各國學者研究的熱點。其中,雙饋感應發(fā)技術己成為了當今風力發(fā)電的主流技術,同時電壓源換流器的高壓直流輸電(VSC-HVDC)因其自身的特性也成為了風電并網(wǎng)的一個重要方式。
　　 本文對基于VSC-HVDC并網(wǎng)的風電場對系統(tǒng)頻率的問題進行了研究,主要研究的內容有:
　　 (1)從雙饋感應發(fā)電機(DFIG)的數(shù)學模型出發(fā),推導了

2、雙饋感應電機在三相靜止坐標與兩相旋轉坐標下的動態(tài)數(shù)學模型;研究了采用定子電壓定向的雙饋感應發(fā)電機的控制策略,實現(xiàn)了雙饋電機有功與無功的解耦控制。并在MATLAB/Simlink下建立了雙饋電機的數(shù)學模型。
　　 (2)在d-q坐標系下推導了用于風電場VSC-HVDC的數(shù)學模型,提出了連接風電場的VSC-HVDC送端站與受端站的控制策略。風電場側采用定交流電壓控制,實現(xiàn)維持風電場電壓穩(wěn)定的功能。網(wǎng)側采用定直流電壓可無功功率控制,實

3、現(xiàn)維持直流電壓的穩(wěn)定及控制VSC與電網(wǎng)進行功率交換的功能,并在MATLAB/Simlink環(huán)境下建立了VSC-HVDC的模型,并通過仿真驗證了該控制策略的正確性。
　　 (3)分析了同步電機、雙饋感應電機對系統(tǒng)頻率的響應特性及風電滲透率對系統(tǒng)頻率變化的影響,提出了基于VSC-HVDC并網(wǎng)的風電場的頻率控制策略,采用“虛擬慣量”控制策略,實現(xiàn)了對系統(tǒng)提供動態(tài)的頻率支持的功能。并在MATLAB/Simlink環(huán)境下建立了基于VSC-