基于变桨距的双馈风电机组并网运行特性研究

来源 :华北电力大学(北京) 华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woNO111
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并网型风电机组对电网的影响越来越备受关注,变桨距控制作为风电机组功率调节的重要环节,其控制作用直接影响风电机组的并网运行性能,其中双馈型风力发电机组在电网的比例较大,其动态特性对电网的扰动不可忽视。这就要求并网型风电机组本身具有良好的控制性能,满足并网运行的要求,因此有必要对其控制策略进行研究分析。  首先文章依据双馈型风电机组的变桨距控制原理和运行特性,分析研究了双馈风电机组在不同运行状态下的控制目标及其控制策略,并着重分析了电网故障发生时风电机组的控制目标,提出了一种支持电网低电压穿越的电网友好型变桨距控制策略,建立了转速环和功率环联合控制的风电机组变桨距控制系统,在传统变桨距控制的基础上加入桨距角补偿控制环节,可以有效抑制故障状态的进一步恶化,满足了国家电网对风电机组提出的并网要求。  转子侧变流器采用定子磁链定向的矢量控制策略,实现了有功无功的解耦控制;网侧变流器采用电网电压定向的矢量控制策略,维持直流侧电压的稳定。并结合双馈风电机组各部分简化数学模型,在PSCAD/EMTD软件平台中搭建了2MW双馈风电机组的并网动态仿真模型。  分别仿真分析了理想风况、随机风况以及阵风扰动条件下风电机组并网运行特性,验证了所提控制策略的可行性,实现了不同风况条件下风电机组运行特性的优化控制。并在此基础上进一步仿真分析了电网故障扰动下风电机组的动态运行特性,仿真结果分析表明所提变桨距控制策略可以较好的优化风电机组的功率输出特性,在电网故障时桨距角的快速动作也可以有效的抑制故障暂态响应的进一步恶化,有利于电网的迅速恢复。
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