限电弃风工况下双馈风电机组有功及调频控制策略

双馈风电机组限电弃风运行能够为电网提供备用和频率支撑。为减小限电弃风工况下转速和桨距角频繁动作致使机组产生的机械疲劳,提出一种基于机组运行点转移轨迹优化的有功控制策略,并通过引入下垂控制使其具备了参与电网一次调频的功能。对限电弃风工况下机组在不同运行点处的稳定性进行分析;考虑机组有功平衡及运行点稳定性等约束条件,建立以转速和桨距角综合调整量最小为目标函数的运行点转移轨迹优化模型,并提出优化模型在出现不可行解时的处理机制,以获得可行的最优转移轨迹;建立机组运行轨迹和调频控制器,并对变桨系统和转子侧变频器的传统控制策略进行改进,使机组能够沿最优转移轨迹调整有功和参与调频。仿真结果表明,利用所提控制策略能使机组在准确完成限电弃风任务并为电网提供频率支撑的同时,大大减少机组转速和桨距角的调整量。

我国非并网风电开发与发展建议

我国风电产业虽然起步晚,但发展快,2012年累计装机容量已达7532×104kW,处于全球领先水平。然而跟随式发展思维导致风电开发应用模式单一,加之我国电源结构中适合调峰的灵活电源比重小,导致难以并网的风电数量逐年增加,限电"弃风"问题日益突出,影响了风电产业的可持续发展。必须打破跟随式发展思维的束缚,通过风电发展模式多元化,有效提高风电消纳能力,实现风电发展的社会效益、环境效益和经济效益"三个统一"。"非并网风电"理论突破传统观念,研究风电在不上网情况下如何高效、低成本开发利用,目前已在非并网风电直接应用于某些高耗能产业方面取得重大进展,进入科技创新的中后期。由于单台兆瓦级风机造价都在数百万元以上,建设大规模"非并网风电"应用产业化示范工程投入巨大,存在一定风险,需要多措并举:以政产学研合作为基础,打造大规模"非并网风电"应用产业化联盟;转变重生产、轻消费的传统思维模式,将财政补贴重心从生产端转向消费端,鼓励高效、低成本、大规模直接消纳风电;加大政策扶持力度,降低应用非并网风电的行业准入门槛。