曹強
摘要:隨著國內(nèi) GW 級風電場的建設、風電裝機容量的不斷提高和風力發(fā)電規(guī)模的不斷增大,越來越多的大中型風電場相繼直接并網(wǎng)運行,風力發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占的比重將越來越大,風電場輸出功率的波動性給電網(wǎng)運行帶來的不利影響亟待解決。本文對此進行了分析。
關鍵詞:風電并網(wǎng);儲能;釩電池;功率控制;變結構控制
一、直驅(qū)風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)
本文中的風電場由多臺直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機組成,單臺直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)的控制原理如圖1所示,其主要包括:風力機、永磁同步發(fā)電機、雙PWM變流器及控制系統(tǒng)4個部分。
二、儲能系統(tǒng)變流器的數(shù)學模型
儲能系統(tǒng)變流器的數(shù)學模型是研究其控制策略的基礎。針對儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的數(shù)學模型,本文采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制,選取d軸與電網(wǎng)電壓綜合矢量重合,即ed=um,eq=0,則在d-q坐標系下,儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的暫態(tài)數(shù)學模型變?yōu)?/p>
3.2電流控制環(huán)設計
3.2.1狀態(tài)反饋精確線性化解耦狀態(tài)反饋精確線性化的基本思想,是通過選擇適當?shù)淖鴺俗儞Q和狀態(tài)反饋,使系統(tǒng)在全局范圍內(nèi)線性化。
五、結語
5.1采用狀態(tài)反饋精確線性化方法和變指數(shù)趨近律所設計的變結構控制器,能保證VRB儲能系統(tǒng)在風速變化時進行快速充放電,平抑風電場輸出波動,且變結構控制的效果優(yōu)于PI控制;
5.2采用狀態(tài)精確線性化方法實現(xiàn)了儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的線性化解耦控制,VRB儲能系統(tǒng)輸出的有功和無功功率可獨立調(diào)節(jié)。釩電池自身結構復雜,在實際運行中可能存在過充放電的情況,因此結合釩電池組的能量管理控制策略一起研究將是今后研究的關注點。
參考文獻:
[1]遲永寧,劉燕華,王偉勝,等.風電接入對電力系統(tǒng)的影響[J].電網(wǎng)技術,2007,31(3):76-81.
[2]裴哲義,董存,辛耀中.我國風電并網(wǎng)運行最新進展[J].中國電力,2010,43(11):78-82.
[3]變結構控制策略在直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機中的應用[J].劉向向,李新宇,王奔,鄧大磊.電網(wǎng)技術.2013(02)
[4]基于超導儲能的直驅(qū)風電系統(tǒng)功率平滑控制[J].黨存祿,林國富.中國電力.2013(01)
[5]釩液流儲能電池建模及其平抑風電波動研究[J].李國杰,唐志偉,聶宏展,譚靖.電力系統(tǒng)保護與控制.2010(22)