适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略

被引:25
作者
贺家发 [1 ]
宋美艳 [2 ]
兰洲 [3 ]
黄林彬 [1 ]
辛焕海 [1 ]
汪震 [1 ]
机构
[1] 浙江大学电气工程学院
[2] 西安交通大学电气工程学院
[3] 国网浙江省电力公司经济技术研究院
基金
国家重点研发计划;
关键词
虚拟同步控制; 虚拟惯量; 协调控制策略; 永磁直驱风电机组; 弱电网;
D O I
暂无
中图分类号
TM614 [风能发电];
学科分类号
0807 ;
摘要
大规模的风电机组并网使电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题,而风机的虚拟惯量控制是解决这一问题的重要手段。当前,永磁直驱风电机组的虚拟惯量控制主要通过将电网频率引入其功率控制或转矩控制中,来实现风机对电网的功率支撑,风电机组仍采用锁相环实现与电网的同步。但在弱电网下,锁相环的动态性能将恶化,甚至会导致风机的失稳。为此,提出一种适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略,该控制策略可利用直流电容动态实现直驱风电机组网侧逆变器的并网自同步,从而使直驱风电机组无需经过锁相环并网并且能适应于弱电网运行。此外,该控制策略可利用存储于风机的旋转动能为电网提供虚拟惯量。详细讨论了相应的并网自同步机理及惯量模拟机理,并基于MATLAB/Simulink仿真验证了该协调控制策略的有效性。
引用
收藏
页码:83 / 90
页数:8
相关论文
共 8 条
[1]   含虚拟惯量的电力系统频率响应特性定量分析方法 [J].
黄林彬 ;
辛焕海 ;
黄伟 ;
杨欢 ;
汪震 .
电力系统自动化, 2018, 42 (08) :31-38
[2]   基于转子动能控制的双馈风电机组频率控制改进方案 [J].
刘彬彬 ;
杨健维 ;
廖凯 ;
何正友 .
电力系统自动化, 2016, 40 (16) :17-22
[3]   直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析 [J].
谢小荣 ;
刘华坤 ;
贺静波 ;
张传宇 ;
乔元 .
中国电机工程学报, 2016, 36 (09) :2366-2372
[4]   基于双馈风电机组有效储能的变参数虚拟惯量控制 [J].
田新首 ;
王伟胜 ;
迟永宁 ;
李庚银 ;
汤海雁 ;
李琰 .
电力系统自动化, 2015, 39 (05) :20-26+33
[5]   储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析 [J].
袁小明 ;
程时杰 ;
文劲宇 .
电力系统自动化, 2013, 37 (01) :14-18
[6]   变风速下永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略 [J].
李立成 ;
叶林 .
电力系统自动化, 2011, 35 (17) :26-31
[7]  
A Virtual Synchronous Machine implementation for distributed control of power converters in SmartGrids[J] . Salvatore D’Arco,Jon Are Suul,Olav B. Fosso.Electric Power Systems Research . 2015
[8]  
Frequency regulation contribution through variable-speed wind energy conversion systems. Mauricio, Juan Manuel,Marano, Alejandro,Gómez-Expósito, Antonio,Ramos, José Luis Martínez. IEEE Transactions on Power Systems . 2009