双馈型风电场群无功电压协调控制研究

随着接入电网的风电容量不断增加，电网电压稳定问题也变得日益严重。传统的各风电场独立的电压控制模式越来越显露出弊端，已很难满足大容量风电场群的并网电压要求。目前双馈型风电机组逐渐取代笼型风电机组成为国内风电场主流机型，且已投入的双馈型风电机组大多运行在恒功率因数模式，其独特的PQ解耦控制能力并没有发挥。 本文对双馈型风电机组进行数学建模，得出其单机无功调控能力，并以歌美飒G58-850kW双馈风电机组为例，分析了不同风速下其实际无功调控能力。 针对目前风电场群无功补偿多以单场独立控制为主，且各风场间缺乏无功协调控制机制的特点，本文提出一种适用于双馈型风电场群的分层无功补偿策略，其中特别关注了双馈型风电机组/风电场的无功调控能力，并基于风电功率波动特性分析，根据当前时刻风电有功出力，对其下一时刻的无功调控能力范围进行了概率评估。 本文提出的无功补偿策略分三层实施：场群层——根据场群汇集站中枢点电压确定整个场群无功补偿任务；子场层——基于多目标函数模型及遗传算法对各单场分配无功任务；机组层——各单场控制子站实施上层控制下达的指令，并完成场内风机无功分配任务。算例研究表明，该控制策略能够实现各风场无功补偿任务的优化分配，充分利用了双馈风机的无功调控能力，可提高风电场群的静态电压稳定性。