含飞轮储能单元的永磁直驱风电机组频率调节研究.pdf

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1、第2期电源学报No．22014年3月JournalofPowerSupplyMar．2014DOI：10．13234~．issn．2095—2850．2014．2．12中图分类号：TM614文献标志码：A含飞轮储能单元的永磁直驱风电机组频率调节研究姚骏，刘奥林，陈知前，杜红彪(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)摘要：在分析风力发电接入对电力系统频率特性影响的基础上，提出利用飞轮储能单元进行辅助频率调节的控制策略。该控制策略通过对飞轮储能单元输出功率的灵活控制增大系统

2、等效惯量和阻尼．进而改善风电接入电力系统的频率特性。通过对舍飞轮储能单元的永磁直驱风电系统在全工况下的仿真对比研究表明，在实现最大风能跟踪控制的前提下，所提控制策略下的系统频率特性可得到有效改善，有助于提高风电接入电网的频率稳定性。关键词：风力发电；飞轮储能；频率稳定性；最大功率跟踪；等效惯量ResearchonFrequencyRegulationofPermanentMagnetDirect-drivenWindTurbinewithFlywheelEnergyStorageUnitYAOJun，

3、LIUAo—lin，CHENZhi—qian，DUHong—biaofStateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology．ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Theimpactoftheintegrationofwindpoweronthepowersystemfrequencycharacteristicswasanalyzed．T

4、hecontrolstrategyusingflywheelenergystorageunit(FESU)torealizetheauxiliaryregulationofsystemfrequencywasproposed．TheequivalentinertiaanddampingofthepowersystemcanbeincreasedbyflexiblycontrollingtheoutputpoweroftheFESUwiththeproposedcontrolstrategy．Thesi

5、mulationresultsofadirect—drivenpermanentmagnetwindpowergenerationsystemwithFESUundervariousoperationconditionsshowthatthesystemfrequencycharacteristicscanbeefectivelyimproved，inthemeanwhile，themaximumpowerpointtrackingcontrolcanalsobeachieved．Asaconsequ

6、ence，theproposedcontrolstrategycanimprovethefrequencystabilityofpowersystemwhenintegratingthewindpowergeneration．Keywords：windpowergeneration；nvwheelenergystorage；frequencystability；maximumpowerpointtracking；equivalentinertia引言力系统的频率稳定带来新的影响。由于风速具有随机性和间

7、歇性的特点，风电机组的有功输出往往存电力系统频率保持恒定是电网安全稳定运行在较大程度波动．这将可能造成所联电网的频率产的重要条件。随着风电装机容量的日益增多，风电生变化。而现代大功率风电机组通过全功率变流器在电网中所占的比例也越来越高，风电并网将给电或部分功率变流器并网．使得发电系统电气部分和机械部分解耦，造成系统等效惯量降低，这也将导收稿日期：2013—12一l1基金项目：国家自然科学基金项目(51007097)致在一次调频过程中系统频率偏差变大。另一方ProieetSupportedbyNatio

8、nalNaturalScienceFoundationofChina面，随着分布式发电技术的快速发展，以风电为核(51007097)第2期姚骏，等：含飞轮储能单元的永磁直驱风电机组频率调节研究13一tL,的微电网正得到逐步规划和应用，相比于传统大型电网，由于风速波动和负荷突变所带来的系统频率波动问题就显得更为突出。因此，为进一步提高风电并网的电能质量和电网的安全稳定运行能力，有必要深入研究风电并网所带来的系统频率波动问题以及风电机组的辅助频率调节等措施。