3。2 变速风电机组的虚拟惯性控制策略 8

3。2。1 虚拟惯性控制的原理 8

3。2。2 基于电网频率变化的惯性控制 10

3。2。3 基于功率跟踪优化的虚拟惯性控制 11

4。 风电机组对系统惯性支持的仿真分析 14

4。1 仿真系统参数介绍 14

4。2 仿真分析 14

4。2。1 附加惯性控制的仿真分析 14

4。2。2 基于功率跟踪优化的虚拟惯性控制的仿真分析 18

4。3 两种惯性控制策略的对比分析 22

4。3。1 系统负荷突增时的仿真分析 22

4。3。2 系统负荷突减时的仿真分析 25

5。 功率释放极限影响因素分析 29

5。1 附加功率参考值的大小 29

5。2 有功支持持续时间 29

5。3 控制器参数对惯性控制的影响 30

5。3。1 参数kdf的影响 30

5。3。2 参数kpf的影响 31

总 结 34

致 谢 35

参考文献 36

1。绪论

1。1 课题的研究背景

风力发电作为技术最成熟、最具规模开发条件的新能源发电方式，在电力系统中所占比例逐步提高，这将给电力系统的安全稳定运行带来新的挑战。为了保证电力系统在大规模风电接入下能够安全、可靠运行，未来风电机组应当像常规发电机组一样参与电网调频、调压等辅助服务(auxiliaryservice)。论文网

电力系统的惯性是衡量系统抑制频率变化的能力，较大的惯性可以减小系统负荷和供电不平衡后，系统频率的变化率和变化幅度。对于常规同步发电机组，电网的频率与转速直接相关，当系统频率变化时，发电机的电磁功率变化，从而转子转速变化，对电网频率的变化有一定的惯性响应。在系统有功负荷突变时，同步发电机组依靠自身惯性可缓解频率的急剧变化，使系统有足够的时间调节输出功率使得功率重新平衡。变速风电机组通常采用最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT)控制以实现最大风能捕获，转子转速随着风速变化来实现最大功率的，这使得风机转速与电网频率解耦，因此风电机组在运行时无法主动响应电网频率的变化。若不采取特定的功率调节措施，当系统有功不平衡时，风电机组将依旧按照MPPT指令输出功率，故无法主动响应电网频率变化[1-4]。随着风力发电技术的逐步成熟及风能的大规模开发利用，风电在电力系统中所占比重将不断提高，这将造成电力系统惯量降低。高风电渗透环境给电力系统的频率稳定性带来了新的挑战。