电压源型全功率风电变流器控制策略研究

在弱电网特征下的电力系统运行环境中,传统的电流源型变流器控制方式容易出现振荡现象,这增加了风电机组的穿越难度和脱网概率。文章基于虚拟同步发电机技术(virtual synchronous generator,VSG),结合电压源型变流器控制方式和电流源型变流器控制方式,设计了一种新型的电压源型变流器的控制策略。其在正常并网运行条件下,采用电压源型变流器控制方式,有功控制通过VSG增加有功补偿,无功控制前端注入无功电流;在启停机和高低电压穿越工况下,采用电流源型变流器控制方式。该控制策略融合了电压源型变流器控制方式与电流源型变流器控制方式两者的优点,不仅具备频率支撑特性,同时还具备快速的有功无功响应能力。对全功率风电变流器的并网过程、有功无功响应及高低压穿越过程进行仿真和样机实验,结果显示,所提新型控制方案在风电变流器各运行工况下都能取得很好的控制效果,使风电机组具备良好的稳态及动态性能,并能很好地适应新能源并网的需求。

计及极端扰动的孤岛微电网潮流优化控制

考虑源荷功率的极端扰动对微电网潮流和频率的影响,以及电流型和电压型微电源在三相潮流控制方面的差异,提出了计及源荷功率极端扰动的孤岛微电网三相潮流的优化控制模型。该模型同时考虑了电流型和电压型两种微电源的控制方式以及源荷功率的静态频率电压特性。模型的目标函数为正常状态的系统网损最小,约束条件考虑了下一时刻源荷功率的正常状态和极端扰动状态的潮流及频率安全约束。为了满足潮流在频率控制方面的要求,对正常状态,除考虑源荷功率的一次调节能力以外,还考虑了电源功率的二次调节能力。而对极端扰动状态,只考虑了源荷功率的一次调节能力。模型的求解采用预测-校正原对偶内点法。IEEE 33节点修正算例系统的仿真结果验证了该模型的有效性。