孤网模式下双馈风机稳定控制策略研究

“雾霾之上、穹顶之下,我们同呼吸、共命运”,雾霾调查片——《穹顶之下》,引爆了公众对雾霾的关注和讨论。近年来,经济的腾飞、化石燃料消耗的猛增,引发了一系列的环境问题。风力发电作为新能源开发利用的主力军之一,愈加收到各国能源界的重视。本文主要研究内容主要包括两方面:双馈风机孤岛启动和运行、风电场孤岛直流外送。(1)双馈风机孤岛启动和运行:阐述了双馈风机孤岛运行的工作机理、风机启动控制策略。根据双馈发电机的数学模型,在强迫定向的定子磁场控制策略的基础上,改造DFIG励磁变频器控制策略,实现孤岛下双馈风机恒压恒频运行。并在Matlab/Simulink中搭建了双馈风机的孤岛启动、运行的仿真模型并进行实验,通过观测双馈风机定子侧功率输出、转子电流波形、电磁转矩波形、电容电压等关键变量的波形,进行验证双馈风机控制效果。(2)风电场孤岛直流外送:分析孤立双馈风电场的特高压直流外送系统运行时所面临的问题,建立暂态不平衡功率的消除机制、根据暂态不平衡功率的特征量的变化,提出特高压直流系统的控制策略,消除特高压直流系统与双馈风电场间的不平衡功率。通过DSP、RTDS仿真器进行联合仿真,验证所设计的控制策略,实验表明控制效果良好。文中最后针对两种孤岛系统的工作情况,并指出了该系统中存在的仍需改进的地方,同时也指明了后续研究的方向。