直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組頻率控制策略研究.pdf

1、在最大功率跟蹤控制方式下，直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率解耦，其旋轉(zhuǎn)動能對系統(tǒng)慣量的貢獻極小，而且無法提供額外的有功功率參與頻率控制，風(fēng)電并網(wǎng)容量的增加使得系統(tǒng)調(diào)頻能力不足，將威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。本文從改善直驅(qū)永磁風(fēng)電機組頻率響應(yīng)特性的角度出發(fā)，完成了以下工作：
　　首先，建立了直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的詳細模型，并針對詳細模型復(fù)雜、計算速度慢等問題，提出了直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的簡化模型，主要是對軸系模型和發(fā)電機-變流器模型進行簡化。<

2、br>　　其次，研究了附加慣性控制的原理，并針對附加慣性控制與最大功率跟蹤控制相互干擾的問題，提出了改進附加慣性控制方法。該控制方法在系統(tǒng)頻率擾動時，不僅能夠通過附加慣性控制的輔助功率為系統(tǒng)頻率提供支持，還能夠根據(jù)系統(tǒng)頻率的變化調(diào)整轉(zhuǎn)速，對最大功率跟蹤控制的有功參考指令進行補償，以避免這兩種控制在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中的相互干擾。
　　然后，分析了超速和變槳距控制的原理，提出了一種超速與變槳距協(xié)調(diào)的減載調(diào)頻控制策略。首先給出了低、中、高三

3、種風(fēng)速模式的判定方法，然后通過設(shè)置初始功率跟蹤曲線系數(shù)和調(diào)節(jié)槳距角實現(xiàn)直驅(qū)永磁風(fēng)電機組的減載運行，在頻率控制中，優(yōu)先采用超速控制，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速時，再啟用變槳距控制，并且變槳距控制可分為低、中、高三種風(fēng)速控制模式。
　　最后，對比分析了改進附加慣性控制和減載調(diào)頻控制的優(yōu)缺點，提出了一種改進附加慣性控制和減載調(diào)頻控制相結(jié)合的頻率綜合控制方法，即首先使機組減載運行，在頻率波動時，通過改進附加慣性控制、超速控制和變槳距控制的協(xié)同作用