雙饋高壓風(fēng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性影響分析

饒懷

【摘 要】本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)，建立了電流計(jì)及雙饋高壓風(fēng)電驅(qū)動(dòng)機(jī)組模型，經(jīng)過轉(zhuǎn)子特征性數(shù)值振動(dòng)分析法和轉(zhuǎn)子時(shí)域振動(dòng)仿真演算法相互的結(jié)合，研究了雙饋風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和介入平臺(tái)震動(dòng)振蕩和其他直接作用，判斷并找出對(duì)平臺(tái)穩(wěn)固性能作用較為主要控制平臺(tái)步驟，并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同兩個(gè)控制平臺(tái)步驟之間額外的電力平臺(tái)振動(dòng)穩(wěn)固器信號(hào)來源的對(duì)比實(shí)行驗(yàn)證，為采用阻尼元件控制的步驟計(jì)算電力位置提供常規(guī)計(jì)算依據(jù)，以供學(xué)習(xí)參考。

【關(guān)鍵詞】高壓風(fēng)機(jī);電力系統(tǒng);影響分析

一、引言

風(fēng)能發(fā)電作為一種高效的清潔利用能源，已在當(dāng)今全世界很大范圍內(nèi)得到了極速經(jīng)濟(jì)成長和廣泛運(yùn)用，當(dāng)今僅在我國已經(jīng)啟動(dòng)著全球允許并網(wǎng)大型風(fēng)電機(jī)組容量最高、范疇最大的特大型智能互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電網(wǎng)，其中基于雙饋電磁感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)（DFIG）的大型風(fēng)電動(dòng)力機(jī)組并網(wǎng)使用最為廣泛。

二、風(fēng)機(jī)控制對(duì)小干涉穩(wěn)固的緊要性

伴著同步風(fēng)電平臺(tái)滲透率的不斷穩(wěn)步進(jìn)步，其風(fēng)電功率弱不可支撐性及風(fēng)電功率波動(dòng)不穩(wěn)固性所造成的同步電力平臺(tái)小范疇干涉穩(wěn)固問題時(shí)有發(fā)生，因同步風(fēng)電電力機(jī)組內(nèi)部經(jīng)常包含較多的內(nèi)部控制管理步驟，致使其內(nèi)部表現(xiàn)出和其他通例大型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同的非線動(dòng)態(tài)干涉特質(zhì)，以致大型小范疇同步風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后，電力平臺(tái)對(duì)于電力化的電子化運(yùn)用水平大大進(jìn)步，非線性干涉特征更加鮮明，此時(shí)因風(fēng)機(jī)內(nèi)部控制管理步驟對(duì)小范疇干涉穩(wěn)固的直接作用，風(fēng)機(jī)控制步驟對(duì)小干涉穩(wěn)固就因此感到非常緊要。

三、雙饋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)并網(wǎng)的研究

基于對(duì)4機(jī)2用分區(qū)平臺(tái)過程實(shí)行仿真并對(duì)算例實(shí)行實(shí)驗(yàn)闡述，其成果表明，機(jī)電在不同時(shí)間尺度下的干涉控制處理步驟對(duì)大小干涉穩(wěn)固性的作用，較在非機(jī)電時(shí)間尺度下的控制處理步驟更加鮮明，在該種干涉控制處理步驟中，所額外上的電力平臺(tái)控制穩(wěn)固器更高能有助于大幅進(jìn)步電力平臺(tái)大小干涉控制穩(wěn)固性。

雙饋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)自動(dòng)并網(wǎng)，平臺(tái)選用一種相宜小型抗干涉穩(wěn)固平臺(tái)闡述的風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)模型，是該問題一直以來是當(dāng)前科學(xué)研究范疇的熱點(diǎn)，已有大量專家學(xué)者對(duì)其運(yùn)用實(shí)行了長遠(yuǎn)研究。

涉及直流風(fēng)電平臺(tái)并網(wǎng)的小的微干涉機(jī)電問題，當(dāng)今較多業(yè)內(nèi)學(xué)者普遍認(rèn)為，直流風(fēng)機(jī)平臺(tái)并網(wǎng)完成后，會(huì)在一定大的水平上允許改善平臺(tái)的小的微干涉機(jī)電穩(wěn)固性，但因風(fēng)機(jī)本身可能不會(huì)直接和介入驅(qū)動(dòng)平臺(tái)已有的機(jī)電自動(dòng)振蕩，或者需要增加新的機(jī)電振蕩積蓄模式，有部分學(xué)者對(duì)此經(jīng)過對(duì)其特征值實(shí)行闡述，認(rèn)為雙饋直流風(fēng)機(jī)并網(wǎng)可能是作為平臺(tái)靜態(tài)的大功率積蓄電源對(duì)平臺(tái)小的微干涉機(jī)電穩(wěn)固性的作用較小。有研究學(xué)者長遠(yuǎn)闡述了計(jì)及雙饋電動(dòng)風(fēng)機(jī)交流鎖相環(huán)的各種動(dòng)態(tài)耦合特質(zhì)和接入交流電網(wǎng)時(shí)和交流同步機(jī)的動(dòng)態(tài)耦合運(yùn)動(dòng)關(guān)系，越來越長遠(yuǎn)探討了對(duì)平臺(tái)小時(shí)和干涉穩(wěn)固的緊要作用。

四、雙饋增壓風(fēng)機(jī)對(duì)電力平臺(tái)穩(wěn)固性闡述

上述課題研究雖取得了諸多緊要研究成果，但多數(shù)在長遠(yuǎn)研究機(jī)電小機(jī)的干涉穩(wěn)固時(shí)均完全忽略了雙饋增壓風(fēng)機(jī)，及其轉(zhuǎn)子側(cè)位置控制穩(wěn)固步驟對(duì)平臺(tái)穩(wěn)固所可能產(chǎn)生的直接作用;同時(shí)在對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)位置控制穩(wěn)固步驟同時(shí)施加類似于機(jī)電同步機(jī)械的電力平臺(tái)，自動(dòng)穩(wěn)固器的機(jī)電額外風(fēng)機(jī)阻尼位置控制策略時(shí)，一直未有人對(duì)風(fēng)機(jī)位置控制選擇上的依據(jù)問題做出全面化的詮釋。

伴著當(dāng)前我國小型風(fēng)力發(fā)電的極速健康穩(wěn)固成長，大范疇高風(fēng)機(jī)干涉和低滲透率小型電力風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電平臺(tái)，并網(wǎng)必將直接致使平臺(tái)內(nèi)各步驟小型電力風(fēng)機(jī)并網(wǎng)平臺(tái)電子控制自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)愈發(fā)鮮明，因此對(duì)于長遠(yuǎn)研究如何闡述小型風(fēng)機(jī)發(fā)電并網(wǎng)，經(jīng)過采用常規(guī)步驟電力風(fēng)機(jī)并網(wǎng)平臺(tái)電子自動(dòng)測(cè)驗(yàn)控制裝備及其自動(dòng)控制平臺(tái)，或?qū)⒉襟E電力并網(wǎng)技術(shù)接入小型風(fēng)力發(fā)發(fā)電網(wǎng)對(duì)實(shí)現(xiàn)小范疇風(fēng)機(jī)干涉穩(wěn)固及所可能產(chǎn)生帶來的直接擾動(dòng)作用也愈加緊要。

五、闡述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)控制步驟對(duì)小干涉穩(wěn)固作用闡述

本文，首先探討設(shè)置一并網(wǎng)的機(jī)電振蕩尺度虛擬模型，計(jì)算其并網(wǎng)軸向兩系阻尼傳動(dòng)和并網(wǎng)轉(zhuǎn)子端兩側(cè)傳動(dòng)變頻器及其主導(dǎo)控制平臺(tái)步驟，以4機(jī)2路分區(qū)控制平臺(tái)電路為其實(shí)例，采用機(jī)電特征點(diǎn)和值波根闡述法和采用時(shí)域模型仿真闡述法技術(shù)相結(jié)合，闡述感應(yīng)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)轉(zhuǎn)子側(cè)主導(dǎo)控制平臺(tái)步驟對(duì)小范疇干涉穩(wěn)固的主要作用，涉及其機(jī)電是否能夠和介入控制平臺(tái)機(jī)電諧波振蕩的相關(guān)問題實(shí)行長遠(yuǎn)討論，再經(jīng)過采用時(shí)域仿真方法辨識(shí)后的雙饋響應(yīng)風(fēng)機(jī)頻率指標(biāo)加以仿真驗(yàn)證，越來越對(duì)感應(yīng)風(fēng)機(jī)各主導(dǎo)控制平臺(tái)步驟機(jī)電實(shí)行仿真對(duì)照，經(jīng)過仿真改變不同主導(dǎo)控制平臺(tái)步驟機(jī)電指標(biāo)后對(duì)其特征值波根的響應(yīng)變化，和軌跡方式來無誤判斷機(jī)電振蕩尺度下的風(fēng)機(jī)主導(dǎo)傳動(dòng)控制平臺(tái)環(huán)，并在不同控制步驟上運(yùn)用額外風(fēng)機(jī)pss，經(jīng)過采用時(shí)域仿真方法實(shí)行闡述成果，對(duì)照得出在風(fēng)機(jī)主導(dǎo)傳動(dòng)控制平臺(tái)步驟上運(yùn)用額外風(fēng)機(jī)阻尼傳動(dòng)控制的常規(guī)性，為在感應(yīng)風(fēng)機(jī)主導(dǎo)控制平臺(tái)步驟上運(yùn)用額外風(fēng)機(jī)阻尼傳動(dòng)控制的根本位置及其選擇運(yùn)用提供常規(guī)計(jì)劃依據(jù)。

六、時(shí)域仿真法驗(yàn)證成果

本文涉及高速小比例互聯(lián)風(fēng)機(jī)和已并網(wǎng)的大型互聯(lián)風(fēng)機(jī)平臺(tái)，從互聯(lián)風(fēng)機(jī)內(nèi)部自動(dòng)控制各個(gè)步驟的穩(wěn)固角度，全面闡述了其對(duì)平臺(tái)小到大干涉穩(wěn)固的主要作用，并對(duì)內(nèi)部控制步驟中額外一個(gè)pss模塊來有效進(jìn)步互聯(lián)平臺(tái)小到大干涉時(shí)的穩(wěn)固性，經(jīng)過采用時(shí)域仿真方法驗(yàn)證，得出主要研究結(jié)論全文如下：

1）涉及4機(jī)2用地區(qū)平臺(tái)高傳動(dòng)比例雙饋風(fēng)機(jī)能夠接入國際電網(wǎng)，雙饋風(fēng)機(jī)感應(yīng)器和風(fēng)機(jī)所在轉(zhuǎn)子的右側(cè)3個(gè)主要風(fēng)機(jī)控制傳動(dòng)步驟均有機(jī)會(huì)直接和介入平臺(tái)的機(jī)電電動(dòng)振蕩，即事實(shí)證實(shí)了雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子是直接和介入平臺(tái)機(jī)電振蕩的。

2）從驅(qū)動(dòng)特征性數(shù)值仿真闡述法和驅(qū)動(dòng)時(shí)域闡述仿真法，充分證實(shí)了雙饋風(fēng)機(jī)感應(yīng)調(diào)控風(fēng)機(jī)，3個(gè)主要干涉控制處理步驟中的主轉(zhuǎn)速控制環(huán)和驅(qū)動(dòng)電流控制環(huán)，對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)三個(gè)和介入控制平臺(tái)機(jī)電波動(dòng)振蕩控制模式的小波動(dòng)干涉穩(wěn)固波動(dòng)作用較小，而pq環(huán)對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)三個(gè)和介入控制平臺(tái)機(jī)電波動(dòng)振蕩控制模式的小波動(dòng)干涉穩(wěn)固作用，具有鮮明的波動(dòng)作用，是機(jī)電振蕩時(shí)間尺度下的一個(gè)主導(dǎo)干涉控制處理步驟。

3）經(jīng)過對(duì)比了在機(jī)電pq環(huán)和隨機(jī)電流驅(qū)動(dòng)環(huán)之間，額外到相同指標(biāo)位置dfig-pss后的小型微干涉驅(qū)動(dòng)穩(wěn)固性，和時(shí)域驅(qū)動(dòng)仿真指標(biāo)曲線的繁瑣變化，成果充分證實(shí)機(jī)電環(huán)的振蕩時(shí)域，比pq很好地相宜，使用額外指標(biāo)dfig-pss指標(biāo)來大大提高平臺(tái)的穩(wěn)固性，為研究dfig-pss中電阻尼驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)額外指標(biāo)位置的正確選取方法提供一定理論依據(jù)。

七、小結(jié)

因未充分考慮采用雙饋電磁感應(yīng)小型風(fēng)電機(jī)，網(wǎng)側(cè)自動(dòng)控制各個(gè)步驟和網(wǎng)側(cè)風(fēng)速線的不確定性對(duì)大型并網(wǎng)后風(fēng)電平臺(tái)小型微干涉自動(dòng)穩(wěn)固性的直接作用，在開展后續(xù)研究工作中，需要長遠(yuǎn)討論網(wǎng)側(cè)自動(dòng)控制各個(gè)步驟對(duì)小型微干涉穩(wěn)固的直接作用，以及其提出相應(yīng)的一種改善小型微干涉平臺(tái)穩(wěn)固性的實(shí)施方式。

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