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近海风电场DFIG与VSC-HVDC协调控制研究

赵清声  
【摘要】: 随着土地资源的紧缺和海上风电成本的不断降低,近海风电场越来越受到各个国家的重视。双馈感应发电机组已成为风力发电主流机型,同时轻型直流输电因其柔性的功率控制能力也正成为近海风电场并网的一个重要方式。 本文在分析、阐述近海风力发电特点,并网技术及其国内外发展态势基础上,研究双馈风力发电机组及其矢量控制策略,提出与其协调控制的轻型直流输电并网方式。其海上变流器采用定有功功率、定交流电压与频率,陆上变流器采用定直流电压、定无功功率的控制策略;设计相应的电气和控制系统参数,并基于空间电压矢量调制,实现有功无功独立传输,协调控制风电场电压与频率,扩大双馈风力发电机组变速范围。 基于PSCAD/EMTDC仿真研究表明,双馈风力发电机组在定子磁链定向矢量控制策略下,实现有功无功独立控制,变速恒频运行,追踪最大风能,具有更好的小干扰和暂态稳定性。轻型直流输电系统控制风电场电压与频率,增大了最大风能追踪范围;在风电场输出功率变化的情况下,解耦传输有功和无功功率,稳定两端电网电压;在电网侧发生故障时,轻型直流输电系统在暂态过程中隔离故障。


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