變速恒頻雙饋風電機組分段分層控制策略的研究

    風電機組優(yōu)化運行功率特性、風電機組無功控制方案（本文采取風電機組定子側(cè)恒功率因數(shù)控制）完成對風電機組電氣部分控制參考值的整定，并在此基礎(chǔ)上以雙饋發(fā)電機定子磁場定向矢量控制為前提，實現(xiàn)對控制參考值的跟蹤。為驗證該控制策略的有效性，本文以北方某風電場及其接入系統(tǒng)為例，對風擾動和系統(tǒng)側(cè)無功負荷突變情況下風電機組并網(wǎng)后的運行特性及電網(wǎng)中關(guān)鍵節(jié)點的電壓特性作了相應(yīng)仿真。結(jié)果表明該控制策略不但可實現(xiàn)單臺風電機組的優(yōu)化運行，還能發(fā)揮雙饋發(fā)電機的無功調(diào)節(jié)能力，使風電機組能參與電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)，緩解電網(wǎng)的無功壓力，提高風電機組和接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)全網(wǎng)的無功優(yōu)化運
行。
    1 變速恒頻雙饋風電機組分段控制
    為充分利用風能，以保證風電機組安全穩(wěn)定運行的同時最大效率地利用風能這一目標設(shè)計變速恒頻雙饋風電機組的有功功率控制策略。相應(yīng)的控制策略就是低風速時捕獲最大風能和高風速時保持額定功率。本文將這種按風速來劃分風電機組運行階段、確定有功功率控制方式的控制策略稱為“分段控制”。當處于低風速階段時，有多種追蹤最大風能的控制方案[3-5]，本文通過風速及最優(yōu)風功率特性曲線來確定實時風速下風電機組的最大有功輸出，并在此基礎(chǔ)上由風電機組的有功功率特性估算出風電機組定子側(cè)有功功率的參考值，繼而實現(xiàn)分段控制。詳細控制方法將在本文第 3 節(jié)中闡述。一典型的變速恒頻雙饋風電機組最優(yōu)風功
率特性曲線如圖 1 所示。(詳細內(nèi)容請查看附件)