双馈风机参与调频的速度控制器模糊协同控制及参数校正策略

双馈风机调频的目的是通过释放转子动能对电网提供有功支撑,然而以速度控制器为代表的固有控制环节,其控制目标是维持转子转速稳定运行,两者控制目标的差异性将会引发调频性能与风机运行安全的冲突。为此,提出了双馈风机调频阶段速度控制器模糊协同控制及参数校正策略。首先,为明确调频阶段风机调频参数特征,利用风机转子动能、桨距角减载与虚拟惯量和一次调频的能量对应模式,提出了风机调频控制环节参数与运行点的映射等值模型;其次,考虑以速度控制器为主的风机固有控制环节,分析了速度控制器参数对惯性响应环节的影响,基于模糊逻辑算法提出了提升电网频率控制效果的速度控制器动态运行算法,缓解了与调频环节间的固有矛盾;最后,构建仿真模型对所提策略进行验证,结果表明所提方法可有效协调风机当前运行点以及风机调频控制、风机固有控制等环节的调频性能,提升电网的频率控制支撑能力。

考虑风电调频能量联动分配的时变调频参数设定方法

功率扰动发生的随机性使得风电调频能量具有不确定性,导致其设定的调频参数可能无法匹配实际调频能力,并具有一定不可知性;同时,虚拟惯量和一次调频具有相同的调频能量来源,无法实现合理的自然分配,使得电网无法获知体现风场调频能力的等效参数。为此,从电网运行的角度,构建了风电调频能量联动分配机制,使得虚拟惯量和一次调频在总量约束下联动分配两个调频环节的能量;在此基础上,考虑运行点偏移的机械能捕获损失,根据风速信息得到风机可释放净能量的表达模型;进一步,根据能量分配模型计算等效调频参数,由此使得风电在中低风速下可参与快速调频全程,避免电网调频环节间的能量失衡,并具备与时变风速和实际调频能力相匹配的明确等效调频参数。最后,阐明了所提方法在风场端和电网端的应用模式。仿真算例结果表明,等效风电调频参数可通过获取变化风速数值滚动更新,具有联动、可知的特性,且跟随风速变化具有时变性,可以有效反馈风电实际的调频能力,使得电网运行可及时获取风场及全网的调频水平。