變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術的探討

1、 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術的探討 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是當前風力發(fā)電的核心技術，在這一系統(tǒng)運行過程中對其進行針對掌握具有重要意義。專業(yè)的掌握是保證變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)正常運行的重要前提。針對該發(fā)電系統(tǒng)的掌握主要是集中在電網低壓故障時的雙變流器掌握以及網側變流器的掌握。本文將結合發(fā)電系統(tǒng)原理來探討如何實現科學高效的專業(yè)掌握。 變速恒頻風力發(fā)電技術,是當前運行效率較高,電能質量較優(yōu)的的發(fā)電技術。這項技術在風力發(fā)電領域中有著廣泛應用。隨著我國能源形勢的日益緊急,變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)在風能發(fā)電中的作用越來越重要。在這樣的背景下加強對變速恒頻發(fā)電掌握技術的討論具有重要意義。 雙饋風力

2、發(fā)電是專業(yè)系統(tǒng)的的發(fā)電技術，這一系統(tǒng)的發(fā)電涉及到變流器掌握、電網低壓故障掌握以及電機掌握等多個領域。這些方面的掌握是保證變速恒頻風力發(fā)電技術正常運行的重要措施。當前針對變流器的掌握主要是通過矢量掌握技術來實現，這一技術相較于其他技術而言比較便利。 非線性矢量掌握 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合的系統(tǒng)，實現對這一系統(tǒng)的準時有效地掌握，有必要采納非線性矢量掌握的方法來實現。針對該系統(tǒng)的掌握設計人員先是要推算出系統(tǒng)的狀態(tài)方程，而后依據狀態(tài)方程推導出逆系統(tǒng)，最終依據逆系統(tǒng)來實現系統(tǒng)內模掌握。 1.1.狀態(tài)方程。狀態(tài)方程是表述系統(tǒng)特性的一種典型手法，工作人員可以通過既定的數學模型來

3、推導雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)方程。雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的最大掌握目標是能夠充分利用風能，也就是指在風速肯定條件下，能夠發(fā)揮發(fā)電系統(tǒng)的最大有功功率。因而我們要把風力發(fā)電系統(tǒng)的有功功率作為被掌握量。輸出量則應當是無功功率。此時我們設輸入變量是u，輸出變量是y，那么我們就可以得到以下狀態(tài)方程和輸出方程. 1.2.對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)專業(yè)分析。一個系統(tǒng)能否能利用非線性矢量掌握技術來進行有效應用，一個重要前提就在于該系統(tǒng)能否可逆。因而在掌握之前還需要通過逆系統(tǒng)法來推斷雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是否可逆。 1.3.逆系統(tǒng)內模掌握。在經過具體分析之后，工作人員把求得雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的a階積分逆系統(tǒng)串聯(lián)在原系統(tǒng)之前，就能夠得到

4、具有線性傳遞關系的系統(tǒng)。而后由此便可得到系統(tǒng)內部模型，最終依據系統(tǒng)內部模型便可設計出內模掌握器，從而最終實現對系統(tǒng)的非線性矢量掌握。 網側變流器的掌握 雙頻風力發(fā)電系統(tǒng)本身的的網側變流器是其中的關鍵設備，網側變流器的最終掌握目標是要保持溝通側單位功率因素運行以及直流環(huán)節(jié)電壓穩(wěn)定。工作人員通過對網側變流器的拓撲結構進行專業(yè)性分析之后，便可得出電壓方程： 針對網側變流器的掌握主要是通過電網電壓矢量定一直實現的，通過這種方法能夠有效地實現對有功以及無功的解耦掌握。通過對有功和無功功率進行分析，就可以發(fā)覺變流器傳遞的有功與無功是成正比關系的。三相PWM整流器的掌握可以通過下圖來進行表示： 電網低電壓掌

5、握 在變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中由于結構因素的影響會導致機組對電網故障特別敏感。一旦電網發(fā)生故障就會導致定子電流急遽增大，直流側電壓也將隨之上升。當前隨著風力發(fā)電技術的不斷成熟，DFIG機組在電力系統(tǒng)中所占容量越來越大，對電網的影響也隨之不斷增大。在這樣的背景下就必需要實現對風電機組的嚴格掌握，要讓DFIG風電機組具有低電壓穿越力量。只有這樣才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 通過在轉子側裝設Crowbar電路可以有效實現上述目的。正如下圖2所示，在電網電壓跌落之后，開啟Crowbar電路的IGBT將能夠有效地汲取轉子回路能量，從而達到抑制過電流的目的。這樣一種設計思路，毫無疑問是能夠滿意設計要求的。在今后工作過程中應當不斷加強這方面的討論。 為了證明實際的掌握效果，工程人員還需要做特地的試驗。工程人員為了驗證掌握算法的正確性搭建了30kw的變速恒頻風力發(fā)電掌握系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的模擬展現證明白以上算法的正確性。變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是一項專業(yè)技術。在今后工作中應當加強其掌握技術的討論。 隨著我國經濟社會的快速進展，我國新能源開發(fā)尤其是風能發(fā)電技術取得了快速進步。變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)就是其中一項重要的發(fā)電技術。通過這一技術能夠有效實現對風能的充分利用，對于緩解能源緊急形勢具有重要作用。本文具體分析了變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的掌握技術，變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)在工作過程中由于各種因素會導