The invention discloses a joint frequency modulation control strategy for improving the frequency of wind farm AC/DC grid-connected system, and proposes a method for jointly participating in the frequency regulation of the system with storage energy and flexible DC additional control to improve the frequency of the main network: Firstly, the flexible DC frequency additional control based on the frequency variation of wind farm is added to the flexible DC converter station on the wind farm side, and the large-scale transmission of flexible DC transmission is utilized. The characteristics of power and short-term overload operation give priority to improving the frequency characteristics of wind farms; secondly, parallel connection of energy storage system through converters on the direct current lines between wind farms and main grids can compensate for the frequency deterioration of main grids by DC additional control at wind farm side. The invention gives priority to improving the frequency characteristics of the wind farm, guaranteeing the safe operation of the wind farm and improving the frequency characteristics of the main network.
【技术实现步骤摘要】
一种改善风电场交直流并网系统频率的联合调频控制策略
本专利技术涉及电力电子
,具体为一种改善风电场交直流并网系统频率的联合调频控制策略。
技术介绍
随着新能源需求的增加,风电场规模日益扩大,原有交流线路的传输能力已不能满足风电场的并网要求。为了提高风电场的送出能力,可采用基于VSC-HVDC(柔性直流输电)的交直流并联并网方式取代原有的交流并网方式。风电场交直流并网系统结构如图1所示,图1中WFVSC(windfarmsidevoltagesourceconverter风电场侧电压源转换器)为风电场侧换流站,GSVSC(gridsidevoltagesourceconverter电网侧电压源变换器)为主网侧换流站。考虑VSC-HVDC响应时间远小于发电机调速器响应时间,在负荷变化时选择忽略两区域原动机调速器的动态作用,仅考虑交直流线路传输功率改变引起的频率变化。根据输电网模型和发电机机械运动模型,风电场频率、主网频率与交直流线路输送功率的关系为:式中,Δf1、Δf2分别为风电场、主网的频率变化量;ΔPdc为柔性直流线路输送功率变化量;ΔPac为交流线路输送功率变化量;T12为传输线同步系数,它表达了频率变化量在沿交流线路传输过程中的衰减特征,其值越大,单位长度的频率变化量衰减越小;a12为两个系统容量之间的换算系数,其值为风电场、受端电网两系统基准额定功率之比;M1、M2分别为风电场和主网的等值惯性系数;D1、D2分别为风电场和主网的负荷阻尼常数。本文取T12=0.9,a12=0.4;M1=6,M2=10;D1=D2=4。由式(1)可得交直流互联系统 ...
【技术保护点】
1.一种改善风电场交直流并网系统频率的联合调频控制策略,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:构建直流频率附加控制器:在风电场侧换流站WFVSC中引入直流电压‑‑有功功率下垂特性和有功功率‑频率下垂特性,组成直流频率附加控制器,使直流系统能响应风电场频率变化;直流频率附加控制器结构的数学关系式如下:
【技术特征摘要】
1.一种改善风电场交直流并网系统频率的联合调频控制策略,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:构建直流频率附加控制器:在风电场侧换流站WFVSC中引入直流电压--有功功率下垂特性和有功功率-频率下垂特性,组成直流频率附加控制器,使直流系统能响应风电场频率变化;直流频率附加控制器结构的数学关系式如下:式中,Udc为直流电压,Udcref为直流电压整定值;β为直流电压--有功功率下垂特性的下垂系数;α为有功功率-频率下垂特性的下垂系数;fH和fL分别为直流电压--有功功率下垂特性中设置的频率的上限动作值和下限动作值;f为频率;P为有功功率;Pref为有功功率整定值;步骤2:确定直流频率附加控制器比例系数:对受控系统∑0=(A1,B1,C1),用状态向量的线性反馈V*=KX1构成闭环系统,即通过状态反馈矩阵K的作用;其中,A1、B1、C1分别表示加入状态反馈前受控系统的系数矩阵、输入系数矩阵、输出系数矩阵;X1表示状态向量;让闭环系统∑=(A1-B1K,B1,C1)的极点,即A1-B1K的特征值恰好处于根平面上所期望的位置,以获得所需要的动态性能;加入状态反馈后,应用重叠分解技术对闭环系统进行分解,形成两个子系统T1和T2,子系统T1状态方程变为令其输出方程为y1=C1X1+D1V,且输出变量y1=X1,则D1=0,C1为二阶单位矩阵;D1表示系数矩阵,在此取D1=0;V表示交直流互联系统重叠分解后得到的状态向量[Δf...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘天琪,张海川,曾雪洋,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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