模糊控制在變速恒頻風電無功功率優化中的應用

0　引言

隨著世界能源需求量的持續增大導致環境污染加重及環保壓力加大,越來越多的國家把發展電能的研究轉向利用清潔的可再生能源。2006年底,世界風力發電總裝機容量74 223 MW,新增裝機容量15 197 M W,預計到2020年占世界總電力比例將達
12%。風力發電年增長達35%,在可再生能源行業中發展最快。通常使用的風力機組大致可分為4種類型[1],基于雙饋型感應發電機（DFIG）的變速風電機組作為一種非常經濟的變速恒頻風力發電方案,目前已經成為兆瓦級風力發電機組最普遍采用的形
式。

為了最大限度地利用風能,可實現最大風能追蹤的變速恒頻風力發電控制技術成為研究熱點。由于風能的隨機特性,隨著風電裝機容量的不斷增加,僅對最大風能進行追蹤產生的隨機變化的功率無法滿足電力系統功率實時平衡的運行要求[2]。風電場
應與常規發電方式一樣承擔系統頻率、電壓等調節任務。

本文在PSCAD/EMTDC下建立了定子磁場定向DFIG變速風電機組動態模型,通過對電磁轉矩的間接轉速控制調節風機轉速,以實現單機最大功率追蹤。針對風電接入系統運行要求,在功率追蹤的基礎上實現給定功率控制策略,并就風電機組定、轉子及風機容量約束對機組調節能力產生的影響進行了分析。該策略使無風速檢測風力發電系統在可用風力范圍內實現對有功、無功功率的有效控制,從而可承擔系統功率調節任務。

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變速恒頻風電機組運行控制