柔性风力发电系统仿真研究

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1、EI正CTRICDRIVE2013Vo1．43No．7电气传动2013年第43卷第7期柔性风力发电系统的仿真研究许伟，肖湘宁，周志超(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京100026；2．国电联合动力技术有限公司风电技术中心，北京100039)摘要：针对风电功率波动性问题，提出配置集中式储能系统构建柔性风力发电系统，在分析风电功率波动特性的基础上．提出了基于低通滤波原理的风电平滑控制策略。在建立PCS(powerconversionsystem)变流器数学模型的基础上．研究了基于前馈解耦控制策略的4象限运行变流器的有功

2、、无功功率控制方法。并通过仿真验证其有效性；最后搭建了柔性风力发电仿真系统，通过平滑控制策略来抑制风电功率的波动，并加以验证。关键词：风力发电；定功率控制；储能系统；平滑控制中图分类号：TM614；TM712文献标识码：ASimulationResearchofFlexibleWindPowerGenerationSystemXUWei，XIAOXiang-ning，ZHOUZhi-chao(1．SchoolofElectrical＆ElectronicEngineering，Ⅳ0砒ChinaElectricPowerUn

3、iversity，Beijing100026，China；2．WindPowerTechnologyCenter，GuoDianUnitedPowerTechnologyCompanyLtd．，Beo'ing100039，China)Abstract：Aimingatthefluctu~ionofwindpower，buildflexiblewindpowersystemconfiguredwitllconcentratedenergystoragesystemwasproposed．Basedontheanalysiso

4、fthefluctuationofwindpower，thesmoothingcontrolstrategybasedonthelow—passfilteringprincipleofwindpowerfluctuationswasproposed．OnthebasisofbuildingPCSpowerconversionsystem)convertermathematicalmodel，theactivepower，reactivepowercontrolmethodoffour—quadrantoperationco

5、nverterwerestudiedbasedonthefeedforwarddecouplingcontrolstrategyanditsefectivenesswasverifiedbysimulation．Theflexiblewindpowersimulationsystemadoptedbysmoothingcontrolstrategywasfinallybuihtosuppressthefluctuationsofwindpowertomakeaverific~ion．Keywords：windpowerge

6、neration；PQcontrol；energystoragesystem；smoothingcontrol常根据接入风电系统位置的不同可分为集中式1引言储能系统和分散式储能系统[集中式储能系统风力发电并网运行是实现风能大规模开发主要指将大容量的储能装置集中放置．形成独立利用的有效途径．但风电机组的输出功率具有波的储能系统．在风电场的出口母线处接入电网．动性、间歇性和随机性。对电网的电压和无功功对风电场输出功率进行平滑．削弱其输出功率波率分布等将造成很大影响．尤其是随着目前风电动对电网的影响：分散式储能系统主要是指把较渗

7、透率的日益提升．当风电总容量达到一定比例小容量的储能装置整合到风力发电设备中．形成后会给电网带来稳定问题[i-2]。因此。本文提出通一体化装置，提高单台装置的并网运行能力．并过配置集中式储能系统来平抑风电输出功率的对其输出功率波动进行抑制波动，从而改善风力发电的并网运行性能．进一鉴于目前变速恒频方式的风力发电技术13步促进风能的大规模开发利用益成熟．特别是其中最具代表性的双馈感应式风力发电机已经逐步占据风电市场的主导地位．同2柔性风力发电系统构建时考虑大容量电池储能技术的发展现状和实际储能装置可以有效抑制风电功率的波动．通

8、应用情况．本文采用图1所示的配置集中式储能作者简介：许伟(1977一)，男，博士，工程师，Email：xuwei@gdupc．cn23电气传动2013年第43卷第7期许伟，等：柔性风力发电系统的仿真研究系统的柔性风力发电系统构成方案。区域所对应的频率范围内．功率波动对电力系统的影响最严重．需要加以平抑控