基于dfig机组转子动能风电场有功功率优化分配方法

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1、第40卷第17期电力系统保护与控制V01．40NO．172012年9月1日PowerSystemProtectionandControlSep．1，2012基于DFIG机组转子动能的风电场有功功率优化分配方法尹远，卢继平，刘钢，徐兵，翁宗林，谢应昭，李辉(输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆400030)摘要：由于风速的波动性，风电场需要找出一种控制方法以稳定其有功功率输出。在分析了现行的控制策略对风电场有功波动的抑制能力的基础上，根据双馈风电机组的运行特性，提出主动控制风机转子转速和桨距角的方式进行有功功率分配

2、，进而达到平稳风电场有功出力的目的控制策略以优化整个风电场的转子中储存的总动能的方法提高风电场有功功率的输出稳定性，并利用粒子群算法求解该优化问题。通过仿真，验证了该有功功率分配策略可以平抑风电场有功功率波动，提高风电场的有功输出稳定性。关键词：风电场；有功功率分配；转子动能；功率输出稳定性；粒子群算法ActivepowerdistributionoptimizationofwindfarmbasedonrotationalkineticenergyofDFIGYINYuan，LUJi—ping，LIUGang，XUBing，WENGZ

3、ong·lin，XIEYing-zhao，LIHuifStateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology,ChongqingUniversity,Chongqing400030，China)Abstract：Itisnecessaryforawindfarmtofindacontrolmethodtosteadyitsactivepoweroutput，duetothefluctuationofwindspeed．Wemakeanan

4、alysisofthecurrentcontrolstrategiesforwindfarmactivepowerrestraintoffluctuation．BasedonoperatingcharacteristicsofDFIG，weproposeamethodofmakingactivecontrolofrotorspeedandpitchangle，todistributeactivepowertoeachwindturbine，andsteadywindfarmactivepoweroutput．Thiscontrolstr

5、ategyoptimizesthesunlofkineticenergystoredinrotorsoftheentirewindfarminordertoimprovethestabilityofwindfarmactivepoweroutput，andusesPSOtosolvethisoptimizationproblem．SimulationresultdemonstratesthatthisactivepowerdistributionstrategyCanrestrainthefluctuationofwindfarmact

6、ivepowerandimproveitsactivepoweroutputstability．Keywords：windfarm；activepowerdistribution；rotationalkineticenergy；poweroutputstability；PSO中图分类号：TM71；TM619文献标识码：A文章编号：1674—3415(2012)17—0127—06力系统的冲击，目前，电网调度对很多风电场采取0引言了限定风电场出力上限的方式，要求风电场在风速近年来，随着风力发电在电网中的比例不断增较大时进行定功率输出，以减

7、轻系统有功和频率调加，如何减轻风电有功功率的波动对电力系统稳定整压力。另一方面，随着电力电子技术的进步，在运行造成的不利影响成为了当前风力发电面临的一目前的风电场中以双馈感应发电机(DFIG)为代表大难题[1-3】。的变速恒频风电机组凭借其优秀的有功、无功解耦由于风具有间歇性并且难以准确预测，这就使控制特性占据了主导地位。而由于DFIG机组实现得风力发电的有功功率会经常随风电场风况的变化了机械、电磁系统的解耦，使其不具备常规机组所而波动。而国内的风电场普遍容量较大，这就导致能向电网提供的转动惯量，这使得大型风电场并入了电网调度需要预留大

8、量的旋转备用容量以保证电电网替代常规机组时会造成电网的转动惯量减小以网的有功平衡。为了限制风电场有功功率波动对电及系统的频率特性恶化【3】。因此，在满足电网调度要求的同时如何使风电场的有功出力更加合理地分基