雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究

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1、雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研宄中電投內(nèi)蒙古新能源有限公司摘要:隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科技化、信息化的氣息也變得愈加濃重起來,可以說已隨處可見，于此同時(shí)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展也在悄無聲息的發(fā)生著變化，比如說風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電作為我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約型國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)之一，始終成為大家探討的話題和關(guān)注的焦點(diǎn)，由此就在潛移默化之中鞭策著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展態(tài)勢(shì)，不斷地進(jìn)行探索和研究，不僅提高了風(fēng)力發(fā)電的高度，更對(duì)國(guó)有經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了促進(jìn)和推動(dòng)性作用。關(guān)鍵字：風(fēng)力發(fā)電雙饋系統(tǒng)控制策略前言：在我國(guó)，風(fēng)力發(fā)電作為一種節(jié)約型能被倡導(dǎo)和使用，風(fēng)力發(fā)電依據(jù)其自

2、身的特性一直以來被不斷地開發(fā)和探索，為了使得風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)得到更大的市場(chǎng)空間和發(fā)揮出更大的效能，在許多人的努力之下，研發(fā)出了新一代的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，稱為雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，盡管在發(fā)展領(lǐng)域有所突破，但是只有真正掌握了其控制方法和技術(shù)技巧，才能發(fā)揮出雙饋系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而更好的為節(jié)約型目標(biāo)貢獻(xiàn)出寶貴的價(jià)值。一、雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)概述日常生活中，風(fēng)力發(fā)電很少見，大多數(shù)人只是聽說而已，這樣就對(duì)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展形成了阻礙，因此只有對(duì)風(fēng)力發(fā)電有一定認(rèn)識(shí)和掌握，特別是雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，作為風(fēng)力發(fā)展的一個(gè)新的高度，一定要對(duì)其有一個(gè)更深入了解,才能更好的實(shí)現(xiàn)

3、雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的作用與效能.（一）風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)K有有兩層含義，表層次講，從能源角度出發(fā),風(fēng)能是其中的一種代表形式，既可以稱之為風(fēng)力發(fā)電機(jī)，乂可以囊括為以太陽作為能源主體，通過大氣實(shí)現(xiàn)熱能效應(yīng)的發(fā)電機(jī)體；深層次講，從物理學(xué)角度出發(fā)，通過機(jī)械能轉(zhuǎn)換和機(jī)械做功的方式，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)子被帶動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)提，最后產(chǎn)生可用的交變電流的發(fā)電設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型很多，大致分為分為同步型、異步型。水平軸型和垂直軸型四種形式，最早研發(fā)出來的發(fā)電機(jī)稱之為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，又名達(dá)里厄型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在此基礎(chǔ)上，許多國(guó)家又進(jìn)行了深入的探索和研究。0前我國(guó)在風(fēng)

4、力發(fā)電領(lǐng)域成繢十分顯著，正在向著雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)起新的挑戰(zhàn)。(二)新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的了解，傳統(tǒng)的雙饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，一般使用的都是交流勵(lì)磁電源作為供電系統(tǒng)，電源中又包含兩個(gè)背靠背結(jié)構(gòu)的電壓源型脈寬調(diào)制(PWM)變換器組成，又被分別命名為RSC和GSC。從傳統(tǒng)雙饋系統(tǒng)端U特性來分析，如果從整體的角度出發(fā)，把背靠背轉(zhuǎn)換器和雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)相融合，進(jìn)而可以把系統(tǒng)看成為一個(gè)單輸入單輸出的整系統(tǒng)，，之后從能量流動(dòng)的浄功率入手，那么就可以從風(fēng)能的互相轉(zhuǎn)換之間得到機(jī)械功率，忽略掉過程中的損耗之后，可以得出

5、兩端的輸出功率相等。然而新型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)則是借助傳統(tǒng)的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，通過儲(chǔ)能裝置連接到背靠背變換器的直流側(cè)，具體系統(tǒng)圖如圖1所示。圖1新型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)框圖根據(jù)圖中所示，系統(tǒng)圖中直接可以觀察到端口之間的能量流動(dòng)關(guān)系，這時(shí)再次將發(fā)電機(jī)和變換器捏合成一個(gè)整體的話,那么新型系統(tǒng)將會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)雙輸入單輸出的系統(tǒng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)技能提供RCS按最大風(fēng)能跟蹤控制要求所需的轉(zhuǎn)差功率，又能通過GSC對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)提供補(bǔ)償?shù)挠泄β剩硗鈧鹘y(tǒng)的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與新型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相比較，受干擾性很差，傳統(tǒng)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)會(huì)受到風(fēng)速的制約，風(fēng)速又會(huì)引起機(jī)械

6、功率波動(dòng)，最終直接影響輸出功率的數(shù)值，然而新型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于儲(chǔ)能裝置和電網(wǎng)交換方式的存在，從而可以是的輸出功率變的更加平穩(wěn)。二、雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研宄經(jīng)過上面的敘述，對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)冇了一個(gè)全新的理解和認(rèn)識(shí)，并且根據(jù)對(duì)比情況來看，新型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)己經(jīng)取代了傳統(tǒng)的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，無論在性能上還是結(jié)構(gòu)上，都有了很大程度的提高和改進(jìn)，為了使得新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)更加有效的被利用和發(fā)揮作用，就要對(duì)其進(jìn)行更加準(zhǔn)確的控制策略和使用方法，為此提出以下幾點(diǎn)優(yōu)化策略，希望將給予大家?guī)椭?。（一）GSC控制策略GSC控制策略主要是針對(duì)GS

7、C控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制的。從GSC的系統(tǒng)狀況分析來看其主要是以電網(wǎng)電壓為核心，實(shí)行的定向的矢量控制策略，間接的對(duì)有功功率和無功功率實(shí)現(xiàn)解耦控制。矢量控制策略可以使得奮功功率外環(huán)功率指令得出P*g=P*A+PS這一等式，無功功率外環(huán)指令通過計(jì)算可以得出系統(tǒng)中所需的功率因數(shù)數(shù)值，其誤差經(jīng)過比例一積分（PI）調(diào)節(jié)器后作為內(nèi)環(huán)電流指令i*d和i*q;另外，GSC的PWM控制是由內(nèi)環(huán)電流控制器控制的電流，經(jīng)過交叉耦合項(xiàng)補(bǔ)償后的調(diào)制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。GSC控制0標(biāo)是利用雙饋式感疲發(fā)電機(jī)定子的波動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)奮功功率的補(bǔ)償，使實(shí)際輸出到電網(wǎng)的有功功率期望

8、值P*A相等。所以奮功功率指令公式為P*g=P*A+PS。（二）RSC控制策略RSC控制系統(tǒng)，與GSC控制系統(tǒng)相比，單從形式上沒什么太大的區(qū)別，采用的都是雙饋式發(fā)電機(jī)，最終S的都是實(shí)現(xiàn)冇功功率和無功功率的解耦控制,但RS