模糊控制在變速恒頻風(fēng)電無功功率優(yōu)化中的應(yīng)用

0　引言

隨著世界能源需求量的持續(xù)增大導(dǎo)致環(huán)境污染加重及環(huán)保壓力加大,越來越多的國家把發(fā)展電能的研究轉(zhuǎn)向利用清潔的可再生能源。2006年底,世界風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量74 223 MW,新增裝機(jī)容量15 197 M W,預(yù)計(jì)到2020年占世界總電力比例將達(dá)
12%。風(fēng)力發(fā)電年增長(zhǎng)達(dá)35%,在可再生能源行業(yè)中發(fā)展最快。通常使用的風(fēng)力機(jī)組大致可分為4種類型[1],基于雙饋型感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）的變速風(fēng)電機(jī)組作為一種非常經(jīng)濟(jì)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方案,目前已經(jīng)成為兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最普遍采用的形
式。

為了最大限度地利用風(fēng)能,可實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。由于風(fēng)能的隨機(jī)特性,隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,僅對(duì)最大風(fēng)能進(jìn)行追蹤產(chǎn)生的隨機(jī)變化的功率無法滿足電力系統(tǒng)功率實(shí)時(shí)平衡的運(yùn)行要求[2]。風(fēng)電場(chǎng)
應(yīng)與常規(guī)發(fā)電方式一樣承擔(dān)系統(tǒng)頻率、電壓等調(diào)節(jié)任務(wù)。

本文在PSCAD/EMTDC下建立了定子磁場(chǎng)定向DFIG變速風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型,通過對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的間接轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,以實(shí)現(xiàn)單機(jī)最大功率追蹤。針對(duì)風(fēng)電接入系統(tǒng)運(yùn)行要求,在功率追蹤的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)給定功率控制策略,并就風(fēng)電機(jī)組定、轉(zhuǎn)子及風(fēng)機(jī)容量約束對(duì)機(jī)組調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。該策略使無風(fēng)速檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在可用風(fēng)力范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有功、無功功率的有效控制,從而可承擔(dān)系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)任務(wù)。

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變速恒頻風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制