一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统技术方案

技术编号:18766514 阅读:57 留言:0更新日期:2018-08-25 12:19
本发明专利技术属于风力发电技术领域,公开了一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统,控制系统包括:转子转速控制模块、模拟惯量控制模块、下垂控制模块、转速保护及功率判定模块、桨距角控制模块。本发明专利技术风机参与调频之后,等效增大了电网的惯量,使得双馈异步风力发电机能够像传统的同步发电机一样对电网频率具有惯性响应,能减小电网频率的变化率;通过转速以及桨距角控制降低风机出力,使风机具有一定的有功备用容量参与一次调频,减小频率的稳态误差。

【技术实现步骤摘要】
一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统
本专利技术属于风力发电
,尤其涉及一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统。
技术介绍
频率是电力系统运行最重要的参数之一,频率的偏差不利于电网的安全、可靠、经济运行,甚至对发电机和电力系统带来严重的影响。系统的一次调频是当系统功率不平衡时,即发电机发出的有功功率与负荷吸收的有功功率大小不相等时,同步发电机自动响应系统频率变化,根据频率与有功功率之间的关系来调节自身有功出力的过程。当系统频率上升时,发电机需减少其输出的有功功率,从而调节系统频率达到新的平衡;反之,当系统频率下降时,需增加其输出有功。传统的发电机组对系统频率的响应主要是通过转速随系统频率的变化而实现,双馈异步风力发电机因其有功功率与无功功率解耦控制使转速不能有效的跟随系统频率变化。具体来说,变速恒频双馈异步风力发电机具有变速运行的特性,能够提高风电机组的风能转换频率。双馈异步风力发电机通过变频机控制系统,实现发电机有功、无功功率解耦控制,调节改善风电场的功率因数及电压稳定性,近年来成为风电市场的主流机型。但是,双馈异步风力发电机风机的工作原理决定了其机械功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统,其特征在于,所述双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统包括:转子转速控制模块,当系统中有功功率发生缺额,通过在DFIG转子侧的功率控制环节使风机进行频率响应;并根据电网需求调节有功出力,参与电网一次调频;模拟惯量控制模块,使DFIG风电机组模拟同步发电机组的特性并运行,产生和同步发电机相同的惯量效应;下垂控制模块,模拟同步发电机的一次调频的功率频率静态调节特性,将正比于频率偏差的有功功率变化值增加到原有的有功功率参考值,调节风机出力;转速保护及功率判定模块,用于避免DFIG过度调频导致转子转速低于最小值ωmin和避免参与调频的功率Pf...

【技术特征摘要】
1.一种双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统,其特征在于,所述双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统包括:转子转速控制模块,当系统中有功功率发生缺额,通过在DFIG转子侧的功率控制环节使风机进行频率响应;并根据电网需求调节有功出力,参与电网一次调频;模拟惯量控制模块,使DFIG风电机组模拟同步发电机组的特性并运行,产生和同步发电机相同的惯量效应;下垂控制模块,模拟同步发电机的一次调频的功率频率静态调节特性,将正比于频率偏差的有功功率变化值增加到原有的有功功率参考值,调节风机出力;转速保护及功率判定模块,用于避免DFIG过度调频导致转子转速低于最小值ωmin和避免参与调频的功率Pf’超过风机所提供的备用功率ΔP;桨距角控制模块,使风机在风速高时仍具有备用功率,通过桨距角改变风机有功出力;当系统有功不足时减小桨距角使风机增大有功出力;当系统有功较多时增大桨距角降低风机有功出力。2.如权利要求1所述的双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统,其特征在于,所述转子转速控制模块Peref为跟踪减载曲线得到的功率信号。3.如权利要求1所述的双馈风力发电机参与电网一次调频的综合控制系统,其特征在于,所述模拟惯量控制模块fmeas为系统的测量频率,风电机组的电磁功率满足:式中,Peref为风机在减载运行方式下的有功功率。4.如权利要求1所述的双馈风力发电机参...

【专利技术属性】
技术研发人员:王德林范林源杨仁杰高原
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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