隨著風(fēng)電滲透率的不斷提高,電力系統(tǒng)單獨(dú)依靠傳統(tǒng)電源調(diào)頻的能力逐漸被削弱,這樣不僅給電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行帶來困難,更對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅。為此,研究大規(guī)模風(fēng)電集群一次調(diào)頻控制策略成為了迫切需要解決的問題。通過風(fēng)電參與系統(tǒng)一次調(diào)頻,不僅能提高電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)能力,還可降低風(fēng)電的棄風(fēng)率。本文從風(fēng)電機(jī)組層面、風(fēng)電場(chǎng)層面以及電力系統(tǒng)層面對(duì)大規(guī)模風(fēng)電參與系統(tǒng)一次調(diào)頻控制策略展開研究,主要工作如下:在風(fēng)電機(jī)組層面,本文提出風(fēng)電機(jī)組全風(fēng)速段控制策略。將虛擬慣性控制與下垂控制相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組低風(fēng)速段的調(diào)頻控制,并對(duì)釋放轉(zhuǎn)子動(dòng)能后的機(jī)組進(jìn)行轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復(fù)控制,避免可能出現(xiàn)的頻率二次跌落問題;在高風(fēng)速段采用槳距角控制,給出槳距角控制流程圖,依據(jù)不同的頻率偏差計(jì)算不同的槳距角增量。最終實(shí)現(xiàn)高、低風(fēng)速段共同控制使風(fēng)機(jī)在全風(fēng)速范圍內(nèi)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整。在風(fēng)電場(chǎng)層面,本文提出風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組調(diào)頻功率參考值的最優(yōu)分配方法。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組的不同運(yùn)行工況制定分組規(guī)則,并對(duì)各風(fēng)速段設(shè)定權(quán)重因子并建立基于權(quán)重因子的風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各風(fēng)機(jī)的功率分配策略,對(duì)不同風(fēng)速段的風(fēng)機(jī)給定不同的調(diào)頻功率,充分發(fā)揮各個(gè)機(jī)組的調(diào)頻能力實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

論文總體框架

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-將風(fēng)能利用系數(shù)代入式(2.5)可得風(fēng)力機(jī)的輸出功率，表示為：POPCvR3221(式2.9)根據(jù)槳葉的控制策略的差異，可將風(fēng)力機(jī)區(qū)分為定槳距和變槳距兩種控制方式。采用變槳距角控制時(shí)，),(PC曲線會(huì)隨槳距角的不同而發(fā)生相應(yīng)改變；而在定槳距控制方式作用下，由于槳距角始終保持恒定，此時(shí)風(fēng)能利用系數(shù)pC成為了僅與葉尖速比相關(guān)聯(lián)的單變量函數(shù)。在變槳距控制方式下，風(fēng)輪機(jī)的槳距角和葉尖速比都會(huì)變化，通過改變槳距角的大小可改變pC的值。風(fēng)能利用系數(shù)),(PC可由式(2.10)表示：1035.008.011)(),(3643215icipceccccCi(式2.10)多項(xiàng)式(2.10)中系數(shù)的值依次為，5176.01c，1162c，4.03c，54c，215c，0068.06c。風(fēng)能利用系數(shù)),(PC曲線特性如圖：圖2.1變槳距風(fēng)力機(jī)性能曲線61cc

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-定槳距條件下，pC的取值僅與λ有關(guān)，當(dāng)槳距角0時(shí)，風(fēng)能利用曲線特性圖可被繪出，如圖2.2所示：圖2.2變槳距風(fēng)力機(jī)性能曲線2.1.2雙饋風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同風(fēng)速段下所接受的風(fēng)能不同，輸出功率也不同，一般將風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行分為四個(gè)區(qū)域，包括啟動(dòng)區(qū)域、最大功率跟蹤區(qū)域、恒轉(zhuǎn)速區(qū)域以及恒功率區(qū)域。啟動(dòng)區(qū)域（AB段）：該區(qū)域處于雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的啟動(dòng)階段，該階段的主要任務(wù)是風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)控制。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到風(fēng)機(jī)切入風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)選擇合適的時(shí)機(jī)進(jìn)入并網(wǎng)狀態(tài)。最大功率跟蹤區(qū)域（BC段）：該區(qū)域又被稱為MPPT區(qū)域，處于該階段的風(fēng)機(jī)主要任務(wù)是追蹤最大風(fēng)能。如圖2.3所示，在風(fēng)速變化的過程中，發(fā)電機(jī)組通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來確保風(fēng)能利用系數(shù)始終處于最優(yōu)值pmaxC（位于該區(qū)域的葉尖速比為最優(yōu)值opt），風(fēng)電機(jī)組的有功始終處于最優(yōu)值optP。恒轉(zhuǎn)速區(qū)域（CD段）：也稱轉(zhuǎn)速限制區(qū)域，隨著風(fēng)速的不斷增加，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了最大值，但是風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械功率尚未到達(dá)極限值。為了確保機(jī)組的安全運(yùn)行，此時(shí)需要退出最大功率跟蹤區(qū)域，對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行限制。恒功率區(qū)域（DE段）：也稱之為功率限制區(qū)域，風(fēng)速的持續(xù)增加使風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械功率達(dá)到了變換器和發(fā)電機(jī)容量的上限。為了確保風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率不超出最大

【參考文獻(xiàn)】：
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