一种直驱永磁风电机组的减载调频控制策略

文章针对风电并网容量增加导致系统调频能力不足的问题,提出了一种超速和变桨距协调的减载调频控制策略。首先给出了低、中、高3种风速模式的判定方法,然后通过设置初始功率跟踪曲线系数和调节桨距角实现直驱永磁风电机组的减载运行。在频率控制中,优先采用超速控制,当转速达到额定转速时,再启用变桨距控制,并且变桨距控制可分为低、中、高3种风速控制模式。仿真分析表明,基于所提减载调频控制策略,直驱永磁风电机组能在全风速范围预留一定比例的备用容量,实现双向频率控制,并能改善系统频率的暂态和稳态响应。     

双馈风电场有功频率分层控制

风电场有功频率控制是风电场接入电网运行的关键技术。在分析双馈风力发电机组减载运行控制策略及超速法下双馈风力发电机组的减载运行调节能力的基础上,提出了提高双馈风电场的有功调节能力及接入电网后系统频率稳定性的有功频率分层控制策略。该策略根据不同风速区风电机组的减载运行调节能力差异,设计了风电场层分配策略及风电机组层控制策略,在满足有功控制要求的前提下,尽可能提高风电场对电力系统暂态频率稳定的支持。仿真结果表明,该控制策略在系统稳定运行时尽可能存储转子动能,当出现功率扰动后,能够通过快速释放转子存储的动能响应系统频率变化,从而提高了双馈风电场接入电网后的系统频率稳定性。     

基于优化减载与动态惯量控制的DFIG参与系统一次调频研究

离线计算或由经验获得的风电机组减载率,无法根据系统变化进行动态调整,存在灵活性不足、调频能力差等问题。文章提出了新型优化减载控制方法,系统正常运行时,将转子动能增加等效为收益;发电量减少等效为成本,建立减载收益目标函数。采用粒子群算法对目标函数优化求解,得到不同风速下最优减载率,再根据系统负荷情况动态调整。系统受到扰动后,通过改变叶尖速比动态调整风电机组减载率,以参与系统一次调频。同时,为充分发挥风电机组调频能力,根据风电机组运行状态,动态调整虚拟惯性系数。仿真结果表明,所提控制方法能在不同风速、负荷下减小频率波动,提高系统稳定性。     

考虑风电频率响应的电力系统低频减载控制策略研究北大核心CSCD

大规模风电机组参与调频会对电力系统的频率稳定产生较大影响。传统低频减载控制策略的研究尚未考虑风电机组频率响应的影响,可能导致低频减载控制策略与传统火电、风电调频资源配置不合理。为此,文章提出一种考虑风电频率响应的电力系统低频减载控制策略。首先,基于风电虚拟惯性和一次调频控制模型,建立考虑风电参与调频的电力系统频率响应简化模型;其次,分析风电参与频率响应的有功响应特性对系统不平衡功率量的影响,进而精细化估算用于指导低频减载的不平衡功率量;最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台对所提电力系统低频减载控制策略进行了仿真验证。     

基于自适应系数风电场一次频率控制策略研究

针对中低风速下采用超速减载控制的风电机组,提出一种自适应系数的一次调频方法。该方法依据机组自身惯性能力和减载功率,在参与调频过程中实时改变惯性系数和下垂系数,避免低风速下机组过度调频出现欠速脱网,且提高中风速下的机组参与电网调频效果。基于RT-LAB物理-数字混合实验验证该策略的有效性。     

基于虚拟同步机的双馈风电机组自适应控制

为了保障风机参与有功调频后的运行稳定，在研究双馈风电机组的虚拟同步控制的基础上，切实考虑了风机运行工况和电力系统调频需求两方面的情况，将风速和频率偏差值作为模糊逻辑控制器的输入信号，来相应地调节虚拟同步机的虚拟转动惯量参数，实现了双馈风电机组参与有功调频的自适应控制。仿真结果表明，采用该方案的双馈风电机组在保障自身平稳运行的同时，能适应不同的风速和电力系统的调频需求，合理地调整自身的调频出力水平。     

含变速恒频风电场的电网频率协调控制策略

为了深入挖掘变速风电机组的调频潜力,提出变速恒频风电机组以改进的超速与变桨协调控制为基础,并配合常规机组进行调频控制的协调控制策略。通过超速与变桨协调控制,变速恒频风电机组减载运行使风电场留有一定的备用功率,可以保证电网在负荷波动时的功率平衡和频率稳定。仿真分析表明,协调控制策略可以有效地发挥风电机组的有功发出能力,并提升电网的频率稳定性。     

局部阴影下光伏电站参与一次调频的控制策略

针对采用光伏虚拟同步发电机（PV-VSG）控制策略的光伏电站参与电网一次调频的问题，考虑光伏阵列受局部阴影遮挡的情况，提出一种基于自适应虚拟惯量的有功备用式PV-VSG控制策略，采用粒子群优化算法实现局部阴影条件下光伏阵列的最大功率点跟踪和减载备用运行，并根据电网频率变化过程中不同阶段的特性，自适应调节虚拟惯量参数以减小频率超调量并加快频率的恢复速度。此外，为了使调频模式下光伏电站内各PV-VSG的有功功率合理分配，采用一种基于等可调容量比的有功分配策略，使站内各光伏机组具有相同的调频功率裕度，避免部分光伏机组的过度调节。最后，以10 MW光伏电站参与电网一次调频为例进行仿真分析，验证了所提控制策略的有效性。     

考虑DFIG参与系统调频的动态潮流模型研究

针对双馈感应风电机组(DFIG),基于超速和变桨距策略及下垂控制原理,量化机组惯性,根据频率变化修正机组相关参数,引入DFIG内部约束量化机组内部损耗,提出考虑DFIG参与系统一次调频的动态潮流模型。结合算例分析,发现DFIG惯性受风速和减载水平影响;减载水平一定时,风速越大,DFIG参与一次调频时间越长,对系统频率支持能力越强。     

基于模糊控制的永磁风电机组对独立电网调频策略改进研究

针对含高渗透率风电的独立电网频率不稳定问题,对永磁风电机组参与调频进行了研究。为实现风电机组具备功率调节容量,在机侧变流器控制算法中引入降载系数,分析降载后风电机组的相关特性。提出了基于模糊控制器的转矩补偿方法,实现机侧变流器调节电网功率平衡。仿真对比表明,文章的控制策略能够提高独立电网频率稳定性,保证了同步发电机较大的调节裕度。