隨著風電滲透率的不斷提高,電力系統(tǒng)單獨依靠傳統(tǒng)電源調(diào)頻的能力逐漸被削弱,這樣不僅給電力系統(tǒng)的調(diào)度運行帶來困難,更對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成潛在威脅。為此,研究大規(guī)模風電集群一次調(diào)頻控制策略成為了迫切需要解決的問題。通過風電參與系統(tǒng)一次調(diào)頻,不僅能提高電力系統(tǒng)頻率響應能力,還可降低風電的棄風率。本文從風電機組層面、風電場層面以及電力系統(tǒng)層面對大規(guī)模風電參與系統(tǒng)一次調(diào)頻控制策略展開研究,主要工作如下:在風電機組層面,本文提出風電機組全風速段控制策略。將虛擬慣性控制與下垂控制相結(jié)合實現(xiàn)對機組低風速段的調(diào)頻控制,并對釋放轉(zhuǎn)子動能后的機組進行轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復控制,避免可能出現(xiàn)的頻率二次跌落問題;在高風速段采用槳距角控制,給出槳距角控制流程圖,依據(jù)不同的頻率偏差計算不同的槳距角增量。最終實現(xiàn)高、低風速段共同控制使風機在全風速范圍內(nèi)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整。在風電場層面,本文提出風電場機組調(diào)頻功率參考值的最優(yōu)分配方法。針對風電機組的不同運行工況制定分組規(guī)則,并對各風速段設定權(quán)重因子并建立基于權(quán)重因子的風電場內(nèi)各風機的功率分配策略,對不同風速段的風機給定不同的調(diào)頻功率,充分發(fā)揮各個機組的調(diào)頻能力實現(xiàn)大規(guī)模風電場... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文總體框架

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-11-將風能利用系數(shù)代入式(2.5)可得風力機的輸出功率，表示為：POPCvR3221(式2.9)根據(jù)槳葉的控制策略的差異，可將風力機區(qū)分為定槳距和變槳距兩種控制方式。采用變槳距角控制時，),(PC曲線會隨槳距角的不同而發(fā)生相應改變；而在定槳距控制方式作用下，由于槳距角始終保持恒定，此時風能利用系數(shù)pC成為了僅與葉尖速比相關(guān)聯(lián)的單變量函數(shù)。在變槳距控制方式下，風輪機的槳距角和葉尖速比都會變化，通過改變槳距角的大小可改變pC的值。風能利用系數(shù)),(PC可由式(2.10)表示：1035.008.011)(),(3643215icipceccccCi(式2.10)多項式(2.10)中系數(shù)的值依次為，5176.01c，1162c，4.03c，54c，215c，0068.06c。風能利用系數(shù)),(PC曲線特性如圖：圖2.1變槳距風力機性能曲線61cc

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-12-定槳距條件下，pC的取值僅與λ有關(guān)，當槳距角0時，風能利用曲線特性圖可被繪出，如圖2.2所示：圖2.2變槳距風力機性能曲線2.1.2雙饋風電機組運行特性雙饋風力發(fā)電機組在不同風速段下所接受的風能不同，輸出功率也不同，一般將風電機組運行分為四個區(qū)域，包括啟動區(qū)域、最大功率跟蹤區(qū)域、恒轉(zhuǎn)速區(qū)域以及恒功率區(qū)域。啟動區(qū)域（AB段）：該區(qū)域處于雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的啟動階段，該階段的主要任務是風電機組的并網(wǎng)控制。當風速達到風機切入風速時，風機選擇合適的時機進入并網(wǎng)狀態(tài)。最大功率跟蹤區(qū)域（BC段）：該區(qū)域又被稱為MPPT區(qū)域，處于該階段的風機主要任務是追蹤最大風能。如圖2.3所示，在風速變化的過程中，發(fā)電機組通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速來確保風能利用系數(shù)始終處于最優(yōu)值pmaxC（位于該區(qū)域的葉尖速比為最優(yōu)值opt），風電機組的有功始終處于最優(yōu)值optP。恒轉(zhuǎn)速區(qū)域（CD段）：也稱轉(zhuǎn)速限制區(qū)域，隨著風速的不斷增加，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速達到了最大值，但是風力機輸出的機械功率尚未到達極限值。為了確保機組的安全運行，此時需要退出最大功率跟蹤區(qū)域，對發(fā)電機的轉(zhuǎn)速進行限制。恒功率區(qū)域（DE段）：也稱之為功率限制區(qū)域，風速的持續(xù)增加使風力機輸出的機械功率達到了變換器和發(fā)電機容量的上限。為了確保風力機的機械功率不超出最大

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]基于可變系數(shù)的雙饋風電機組與同步發(fā)電機協(xié)調(diào)調(diào)頻策略[D]. 隗霖捷.西南交通大學 2017
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[9]風電場有功功率控制方法研究[D]. 張曉杰.北京交通大學 2016
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本文編號：2949487