附加轉(zhuǎn)速優(yōu)化虛擬慣性控制的雙饋風(fēng)機一次調(diào)頻研究
發(fā)布時間:2021-01-22 07:50
雙饋風(fēng)機由于自身運行特性,不再具備同步發(fā)電機所具有的慣性響應(yīng)能力,導(dǎo)致雙饋風(fēng)電機組大規(guī)模并網(wǎng)后,減弱電力系統(tǒng)中慣性響應(yīng)能力,系統(tǒng)發(fā)生功率擾動后,不足以維持頻率在規(guī)定范圍內(nèi)變動,對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行產(chǎn)生不良影響。首先分析電力系統(tǒng)引入風(fēng)電機組后,風(fēng)機對電力系統(tǒng)的影響;提出雙饋風(fēng)電機組附加轉(zhuǎn)速優(yōu)化虛擬慣性控制策略,在傳統(tǒng)虛擬慣性控制中添加轉(zhuǎn)速優(yōu)化模塊,并與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制相結(jié)合,使風(fēng)機轉(zhuǎn)子釋放或吸收能量更多且平緩,減少對電網(wǎng)的沖擊,并在該控制策略中加入轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保護模塊,防止轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過低或過高,從而導(dǎo)致風(fēng)機切出電網(wǎng)或?qū)︼L(fēng)機造成損傷,使雙饋風(fēng)機組具有與常規(guī)同步發(fā)電機同樣的特性;最后在電網(wǎng)發(fā)生負(fù)荷突變情況下,引入附加轉(zhuǎn)速優(yōu)化虛擬慣性控制和綜合控制進行仿真,驗證所提出控制策略在電網(wǎng)等效慣性進一步降低時的有效性。
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(23)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
附加轉(zhuǎn)速優(yōu)化虛擬慣性控制框圖
修改風(fēng)電機組的功率-轉(zhuǎn)速曲線讓最大功率跟蹤控制曲線變換為減載曲線是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制的思想核心。在確定好最佳槳距角的情況下,確定最優(yōu)功率跟蹤系數(shù),在此情況下,確定風(fēng)電機組最大功率跟蹤曲線。為了讓風(fēng)電機組具有一次調(diào)頻所使用的有功備用,在不為風(fēng)電機組增加儲能設(shè)備的情況下,風(fēng)電機組必須運行于減載狀態(tài)。雙饋風(fēng)機減載時功率-轉(zhuǎn)速曲線原理如圖2所示。當(dāng)風(fēng)機減載運行于B點時,風(fēng)機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為ωr1,對應(yīng)功率為Pde。電網(wǎng)中的負(fù)荷突增時,頻率降低,控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低,使運行點由B向A靠攏,風(fēng)機發(fā)出的功率開始增大,持續(xù)提供有功支撐。相反地,電網(wǎng)中的負(fù)荷突減時,頻率升高,控制轉(zhuǎn)速升高,使運行點由B向C靠攏,風(fēng)機發(fā)出的功率開始減少,使頻率降低。
確定減載控制功率減載量,計算出Pdel,即可得到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制的控制流程,如圖4所示,圖4中,vw為測量風(fēng)速,ωref為減載運行的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速參考值。圖4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制結(jié)構(gòu)框圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)電機組參與持續(xù)調(diào)頻的雙向功率約束及其影響[J]. 穆鋼,蔡婷婷,嚴(yán)干貴,劉洪波,劉宿彤. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(08)
[2]虛擬同步發(fā)電機技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望[J]. 柴建云,趙楊陽,孫旭東,耿華. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[3]考慮需求側(cè)資源的含風(fēng)電電力系統(tǒng)兩階段優(yōu)化調(diào)度[J]. 史光耀,邱曉燕,李星雨,陳科彬. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(05)
[4]高風(fēng)電滲透率下的電力系統(tǒng)調(diào)頻研究綜述[J]. 李軍徽,馮喜超,嚴(yán)干貴,葛延峰,李大路,傅予. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(02)
[5]大規(guī)模風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險的影響研究[J]. 何廷一,李勝男,吳水軍,陳振,鄭子萱. 電測與儀表. 2017(20)
[6]雙饋風(fēng)力機轉(zhuǎn)子動能在系統(tǒng)頻率跌落時的響應(yīng)能力分析[J]. 桑懿謙,夏俊榮,戴義平,趙嘉. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[7]不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)風(fēng)電匯集系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性分析[J]. 畢悅,劉天琪,陳云超. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[8]風(fēng)火聯(lián)合調(diào)度的風(fēng)電場一次調(diào)頻控制策略研究[J]. 劉吉臻,姚琦,柳玉,胡陽. 中國電機工程學(xué)報. 2017(12)
[9]基于可變系數(shù)的雙饋風(fēng)電機組與同步發(fā)電機協(xié)調(diào)調(diào)頻策略[J]. 隗霖捷,王德林,李蕓,康積濤,郭成. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(02)
[10]基于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機虛擬慣量和槳距角聯(lián)合控制的風(fēng)光柴微電網(wǎng)動態(tài)頻率控制[J]. 趙晶晶,呂雪,符楊,胡曉光. 中國電機工程學(xué)報. 2015(15)
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)機并網(wǎng)對電網(wǎng)頻率特性的影響及對策[D]. 張振興.山東大學(xué) 2018
[2]大規(guī)模風(fēng)電場參與調(diào)頻的控制策略研究[D]. 李蕓.西南交通大學(xué) 2015
本文編號:2992864
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(23)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
附加轉(zhuǎn)速優(yōu)化虛擬慣性控制框圖
修改風(fēng)電機組的功率-轉(zhuǎn)速曲線讓最大功率跟蹤控制曲線變換為減載曲線是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制的思想核心。在確定好最佳槳距角的情況下,確定最優(yōu)功率跟蹤系數(shù),在此情況下,確定風(fēng)電機組最大功率跟蹤曲線。為了讓風(fēng)電機組具有一次調(diào)頻所使用的有功備用,在不為風(fēng)電機組增加儲能設(shè)備的情況下,風(fēng)電機組必須運行于減載狀態(tài)。雙饋風(fēng)機減載時功率-轉(zhuǎn)速曲線原理如圖2所示。當(dāng)風(fēng)機減載運行于B點時,風(fēng)機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為ωr1,對應(yīng)功率為Pde。電網(wǎng)中的負(fù)荷突增時,頻率降低,控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低,使運行點由B向A靠攏,風(fēng)機發(fā)出的功率開始增大,持續(xù)提供有功支撐。相反地,電網(wǎng)中的負(fù)荷突減時,頻率升高,控制轉(zhuǎn)速升高,使運行點由B向C靠攏,風(fēng)機發(fā)出的功率開始減少,使頻率降低。
確定減載控制功率減載量,計算出Pdel,即可得到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制的控制流程,如圖4所示,圖4中,vw為測量風(fēng)速,ωref為減載運行的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速參考值。圖4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制結(jié)構(gòu)框圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)電機組參與持續(xù)調(diào)頻的雙向功率約束及其影響[J]. 穆鋼,蔡婷婷,嚴(yán)干貴,劉洪波,劉宿彤. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(08)
[2]虛擬同步發(fā)電機技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用與展望[J]. 柴建云,趙楊陽,孫旭東,耿華. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[3]考慮需求側(cè)資源的含風(fēng)電電力系統(tǒng)兩階段優(yōu)化調(diào)度[J]. 史光耀,邱曉燕,李星雨,陳科彬. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(05)
[4]高風(fēng)電滲透率下的電力系統(tǒng)調(diào)頻研究綜述[J]. 李軍徽,馮喜超,嚴(yán)干貴,葛延峰,李大路,傅予. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(02)
[5]大規(guī)模風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險的影響研究[J]. 何廷一,李勝男,吳水軍,陳振,鄭子萱. 電測與儀表. 2017(20)
[6]雙饋風(fēng)力機轉(zhuǎn)子動能在系統(tǒng)頻率跌落時的響應(yīng)能力分析[J]. 桑懿謙,夏俊榮,戴義平,趙嘉. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[7]不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)風(fēng)電匯集系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性分析[J]. 畢悅,劉天琪,陳云超. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[8]風(fēng)火聯(lián)合調(diào)度的風(fēng)電場一次調(diào)頻控制策略研究[J]. 劉吉臻,姚琦,柳玉,胡陽. 中國電機工程學(xué)報. 2017(12)
[9]基于可變系數(shù)的雙饋風(fēng)電機組與同步發(fā)電機協(xié)調(diào)調(diào)頻策略[J]. 隗霖捷,王德林,李蕓,康積濤,郭成. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(02)
[10]基于雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機虛擬慣量和槳距角聯(lián)合控制的風(fēng)光柴微電網(wǎng)動態(tài)頻率控制[J]. 趙晶晶,呂雪,符楊,胡曉光. 中國電機工程學(xué)報. 2015(15)
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)機并網(wǎng)對電網(wǎng)頻率特性的影響及對策[D]. 張振興.山東大學(xué) 2018
[2]大規(guī)模風(fēng)電場參與調(diào)頻的控制策略研究[D]. 李蕓.西南交通大學(xué) 2015
本文編號:2992864
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