基于优化减载与动态惯量控制的DFIG参与系统一次调频研究

离线计算或由经验获得的风电机组减载率,无法根据系统变化进行动态调整,存在灵活性不足、调频能力差等问题。文章提出了新型优化减载控制方法,系统正常运行时,将转子动能增加等效为收益;发电量减少等效为成本,建立减载收益目标函数。采用粒子群算法对目标函数优化求解,得到不同风速下最优减载率,再根据系统负荷情况动态调整。系统受到扰动后,通过改变叶尖速比动态调整风电机组减载率,以参与系统一次调频。同时,为充分发挥风电机组调频能力,根据风电机组运行状态,动态调整虚拟惯性系数。仿真结果表明,所提控制方法能在不同风速、负荷下减小频率波动,提高系统稳定性。

结合风速预测的直驱风电机组减载调频策略

直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略。首先划分不同的风速模式,确立不同模式下的超速与变桨距协调控制方案;其次考虑系统调频能力和发电量两因素,设计函数求取不同工况下的最优减载率;由于风速波动频繁,风机控制具有延迟,因此利用风速预测和滑动窗口法对最优减载率做进一步调整;最后搭建系统仿真模型,通过改进的频率控制动态调整减载率参与系统调频。仿真实验表明,所提控制策略与常用的策略相比在实时风速、负荷扰动下系统频率动态偏差减小、达到最低值的时间延长,风机发电量增加,桨距角变化量减小。该策略能满足调频需求,提升调频质量,减小机械磨损,提高风机运行的经济性。