變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)的探討

1、 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)的探討 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是當前風力發(fā)電的核心技術(shù)，在這一系統(tǒng)運行過程中對其進行針對掌握具有重要意義。專業(yè)的掌握是保證變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)正常運行的重要前提。針對該發(fā)電系統(tǒng)的掌握主要是集中在電網(wǎng)低壓故障時的雙變流器掌握以及網(wǎng)側(cè)變流器的掌握。本文將結(jié)合發(fā)電系統(tǒng)原理來探討如何實現(xiàn)科學(xué)高效的專業(yè)掌握。 變速恒頻風力發(fā)電技術(shù),是當前運行效率較高,電能質(zhì)量較優(yōu)的的發(fā)電技術(shù)。這項技術(shù)在風力發(fā)電領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。隨著我國能源形勢的日益緊急,變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)在風能發(fā)電中的作用越來越重要。在這樣的背景下加強對變速恒頻發(fā)電掌握技術(shù)的討論具有重要意義。 雙饋風力

2、發(fā)電是專業(yè)系統(tǒng)的的發(fā)電技術(shù)，這一系統(tǒng)的發(fā)電涉及到變流器掌握、電網(wǎng)低壓故障掌握以及電機掌握等多個領(lǐng)域。這些方面的掌握是保證變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)正常運行的重要措施。當前針對變流器的掌握主要是通過矢量掌握技術(shù)來實現(xiàn)，這一技術(shù)相較于其他技術(shù)而言比較便利。 非線性矢量掌握 變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合的系統(tǒng)，實現(xiàn)對這一系統(tǒng)的準時有效地掌握，有必要采納非線性矢量掌握的方法來實現(xiàn)。針對該系統(tǒng)的掌握設(shè)計人員先是要推算出系統(tǒng)的狀態(tài)方程，而后依據(jù)狀態(tài)方程推導(dǎo)出逆系統(tǒng)，最終依據(jù)逆系統(tǒng)來實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)模掌握。 1.1.狀態(tài)方程。狀態(tài)方程是表述系統(tǒng)特性的一種典型手法，工作人員可以通過既定的數(shù)學(xué)模型來

3、推導(dǎo)雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)方程。雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的最大掌握目標是能夠充分利用風能，也就是指在風速肯定條件下，能夠發(fā)揮發(fā)電系統(tǒng)的最大有功功率。因而我們要把風力發(fā)電系統(tǒng)的有功功率作為被掌握量。輸出量則應(yīng)當是無功功率。此時我們設(shè)輸入變量是u，輸出變量是y，那么我們就可以得到以下狀態(tài)方程和輸出方程. 1.2.對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)專業(yè)分析。一個系統(tǒng)能否能利用非線性矢量掌握技術(shù)來進行有效應(yīng)用，一個重要前提就在于該系統(tǒng)能否可逆。因而在掌握之前還需要通過逆系統(tǒng)法來推斷雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是否可逆。 1.3.逆系統(tǒng)內(nèi)模掌握。在經(jīng)過具體分析之后，工作人員把求得雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的a階積分逆系統(tǒng)串聯(lián)在原系統(tǒng)之前，就能夠得到

4、具有線性傳遞關(guān)系的系統(tǒng)。而后由此便可得到系統(tǒng)內(nèi)部模型，最終依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部模型便可設(shè)計出內(nèi)模掌握器，從而最終實現(xiàn)對系統(tǒng)的非線性矢量掌握。 網(wǎng)側(cè)變流器的掌握 雙頻風力發(fā)電系統(tǒng)本身的的網(wǎng)側(cè)變流器是其中的關(guān)鍵設(shè)備，網(wǎng)側(cè)變流器的最終掌握目標是要保持溝通側(cè)單位功率因素運行以及直流環(huán)節(jié)電壓穩(wěn)定。工作人員通過對網(wǎng)側(cè)變流器的拓撲結(jié)構(gòu)進行專業(yè)性分析之后，便可得出電壓方程： 針對網(wǎng)側(cè)變流器的掌握主要是通過電網(wǎng)電壓矢量定一直實現(xiàn)的，通過這種方法能夠有效地實現(xiàn)對有功以及無功的解耦掌握。通過對有功和無功功率進行分析，就可以發(fā)覺變流器傳遞的有功與無功是成正比關(guān)系的。三相PWM整流器的掌握可以通過下圖來進行表示： 電網(wǎng)低電壓掌

5、握 在變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中由于結(jié)構(gòu)因素的影響會導(dǎo)致機組對電網(wǎng)故障特別敏感。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障就會導(dǎo)致定子電流急遽增大，直流側(cè)電壓也將隨之上升。當前隨著風力發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，DFIG機組在電力系統(tǒng)中所占容量越來越大，對電網(wǎng)的影響也隨之不斷增大。在這樣的背景下就必需要實現(xiàn)對風電機組的嚴格掌握，要讓DFIG風電機組具有低電壓穿越力量。只有這樣才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 通過在轉(zhuǎn)子側(cè)裝設(shè)Crowbar電路可以有效實現(xiàn)上述目的。正如下圖2所示，在電網(wǎng)電壓跌落之后，開啟Crowbar電路的IGBT將能夠有效地汲取轉(zhuǎn)子回路能量，從而達到抑制過電流的目的。這樣一種設(shè)計思路，毫無疑問是能夠滿意設(shè)計要求的。在今后工作過程中應(yīng)當不斷加強這方面的討論。 為了證明實際的掌握效果，工程人員還需要做特地的試驗。工程人員為了驗證掌握算法的正確性搭建了30kw的變速恒頻風力發(fā)電掌握系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)的模擬展現(xiàn)證明白以上算法的正確性。變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是一項專業(yè)技術(shù)。在今后工作中應(yīng)當加強其掌握技術(shù)的討論。 隨著我國經(jīng)濟社會的快速進展，我國新能源開發(fā)尤其是風能發(fā)電技術(shù)取得了快速進步。變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)就是其中一項重要的發(fā)電技術(shù)。通過這一技術(shù)能夠有效實現(xiàn)對風能的充分利用，對于緩解能源緊急形勢具有重要作用。本文具體分析了變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的掌握技術(shù)，變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)在工作過程中由于各種因素會導(dǎo)