變速恒頻雙饋風電機組分段分層控制策略的研究

    風電機組優化運行功率特性、風電機組無功控制方案（本文采取風電機組定子側恒功率因數控制）完成對風電機組電氣部分控制參考值的整定，并在此基礎上以雙饋發電機定子磁場定向矢量控制為前提，實現對控制參考值的跟蹤。為驗證該控制策略的有效性，本文以北方某風電場及其接入系統為例，對風擾動和系統側無功負荷突變情況下風電機組并網后的運行特性及電網中關鍵節點的電壓特性作了相應仿真。結果表明該控制策略不但可實現單臺風電機組的優化運行，還能發揮雙饋發電機的無功調節能力，使風電機組能參與電網的無功調節，緩解電網的無功壓力，提高風電機組和接入系統的電壓穩定性，從而實現全網的無功優化運
行。
    1 變速恒頻雙饋風電機組分段控制
    為充分利用風能，以保證風電機組安全穩定運行的同時最大效率地利用風能這一目標設計變速恒頻雙饋風電機組的有功功率控制策略。相應的控制策略就是低風速時捕獲最大風能和高風速時保持額定功率。本文將這種按風速來劃分風電機組運行階段、確定有功功率控制方式的控制策略稱為“分段控制”。當處于低風速階段時，有多種追蹤最大風能的控制方案[3-5]，本文通過風速及最優風功率特性曲線來確定實時風速下風電機組的最大有功輸出，并在此基礎上由風電機組的有功功率特性估算出風電機組定子側有功功率的參考值，繼而實現分段控制。詳細控制方法將在本文第 3 節中闡述。一典型的變速恒頻雙饋風電機組最優風功
率特性曲線如圖 1 所示。(詳細內容請查看附件)