大型风力发电机组控制器优化设计

风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点.目前国内应用的风力发电机组大多采用变桨变速恒频系统,具有风能利用系数高、安全可靠、改善整机受力等优点,然而依然面临载荷过大、功率波动大和变桨过于频繁等问题,因此,在大型风力发电机组系统中,选择最适合控制策略的控制器的优化设计就显得尤为重要.在此提出基于模糊性能评估器的控制方法,建立非线性控制模型并设计模糊控制器,介绍了控制器的优化设计步骤,仿真结果表明了这种方法的有效性.

基于混沌特性的微电网孤岛检测技术

孤岛检测是微电网并网/孤岛灵活控制的重要技术环节。针对传统被动孤岛检测可靠性差、主动孤岛检测影响微电网电能质量的情况,提出了利用微电网并网/孤岛转换过程中的混沌特性来进行孤岛检测的方法。分析了微电网并网/孤岛转换过程中发生混沌现象的主要原因,利用混沌理论对并网/孤岛转换过程中的电压波形进行相空间重构及最大Lyapunov指数和关联维数的提取,证明了微电网并网/孤岛过程中会出现典型的混沌现象。在RTLAB实时仿真平台上开展微电网孤岛检测仿真,证明了采用混沌特性进行孤岛检测的有效性。将微电网并网/孤岛混沌特性引入被动孤岛检测减小了传统孤岛检测盲区,提高了被动孤岛检测的准确性和可靠性。

外转子永磁风力发电机变速直驱控制系统

为了提高风能利用率、风力发电能量转换效率,提出一种新型的外转子永磁风力发电机.建立了永磁发电机的数学模型,针对双PWM变频器的特点提出了控制策略对变流器进行控制,通过变流器交-直-交的变换,将发电机发出的变频变幅值交流电转化为可用的恒定频率的交流电,并通过对变流器的控制实现了最大风能俘获的功能.

风电机组载荷计算的外部风速条件模拟研究

针对大型风力发电机组设计中的风速条件进行了模拟研究,利用Bladed软件进行了仿真和载荷计算,研究内容包括风切变、塔影、上风向尾流、三维湍流、瞬时风速等建模问题。结合沈阳工业大学承担"863"项目——SUT-1000 MW级变速恒频风电机组的研制,进行了IEC标准下各级负载级别的载荷计算。

大规模风电并网问题分析及应对策略研究

针对风电并网的实际情况,分析了大规模风电并网带来的一系列问题,包括风电场并网点电能质量、功率波动、电网调峰、风电送出等。针对发现的问题提出相应的应对策略,在加强风电并网管理,科学合理规划电源结构,积极开展多种方式消纳风电等方面给出了具体意见,提高了大规模风电接入后的电网安全稳定运行水平。

基于虚拟同步机技术的风储系统协调调频控制策略

为了充分发掘风电机组调频能力,考虑传统储能系统直接补偿风电场二次频率跌落调频控制策略存在储能系统容量需求高、经济性差的缺点,该文提出一种基于虚拟同步机(VSG)技术的风储系统协调调频控制策略。首先,在风储VSG系统结构基础上建立风储VSG数学模型,并分析风储VSG调频特性;其次,依据储能系统数学模型研究储能系统VSG调频控制方法;然后,综合考虑风电场与储能系统出力特点,提出基于风电惯量释放和储能稳态支撑的风储协调控制策略,通过风电场与储能系统并行出力的方式,在降低储能系统容量需求的同时充分发挥风电机组短时功率支撑的作用;最后,通过仿真分析可知,采用该文控制策略可在稳定系统频率的基础上大幅降低储能系统容量配置,提高风电场调频经济性。