变速恒频双馈风电机组动态模型及并网控制策略的研究_8
变速恒频双馈风力发电机组控制技术
随着传统能源的逐渐枯竭和环境问题的日益严重，开发可再生能源已
成为全球的迫切需求。风能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大
的开发潜力。
02
风力发电技术发展
随着风电技术的不断进步，风力发电机组的功率和效率得到了显著提
高。变速恒频双馈风力发电机组作为其中的一种重要技术，具有较高
的能量捕获能力和稳定性，得到了广泛关注。
变速恒频双馈风力 发电机组控制技术
2023-11-06
目录
• 引言 • 变速恒频双馈风力发电机组概述 • 变速恒频控制技术 • 双馈风力发电机组的矢量控制技术 • 双馈风力发电机组的直接功率控制技术 • 双馈风力发电机组控制技术的改进与优化建议 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
01
能源危机和环境污染
直接功率控制策略的实验验证
实验平台
为了验证DPC策略的有效性， 需要建立实验平台，包括双馈 风力发电机组、电力电子设备
、测量仪器等。
实验过程
在实验平台上对DPC策略进行 验证，通过对励磁电流、转子 侧变换器电压等参数的调整， 观察双馈风力发电机的运行状
态和性能指标。
实验结果分析
通过对实验数据的分析，可以 评估DPC策略的控制效果和经 济效益。同时还可以对不同控 制策略进行比较和分析，以选
04
双馈风力发电机组的矢量控制 技术
基于矢量控制的双馈风力发电机组控制
01
02
03
矢量控制原理
基于矢量图的分析方法， 通过控制直交坐标系上的 两个分量来实现对电磁转 矩的控制。
矢量控制策略
通过控制励磁电流和转子 电流的幅值和相位，实现 对双馈风力发电机组的有 效控制。
风电场并网运行控制策略及其优化
风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深，可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。
其中，风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。
如今，全球范围内的风电装机容量正在不断增长，风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。
因此，对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究，对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。
一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。
在国内外的风电场建设中，为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求，采取了多种并网运行控制策略。
1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时，再投入电网并网运行。
这种策略可以降低并网电流的冲击，使风力发电机组较轻松地完成并网过程。
2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值，通过控制电网侧的电压来实现控制目标。
这种策略适用于小型风电场。
但是在大型风电场中，因为电网的容量限制，恒功率控制策略的适用范围有限。
3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。
这种策略适用于风能资源稳定的情况下，但是在不稳定的风能资源条件下，其控制精度会受到较大的影响。
4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置，将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。
这种策略具有较好地控制性能和经济性。
以上是常见的并网运行控制策略，这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。
为了提高并网运行的效果，需要进行策略的优化研究。
二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面：1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化，采取不同的控制策略来实现并网运行，通过根据实时表观功率和风速数据，对风机的控制策略进行实时调整，可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。
双馈式风力发电机并网与解列控制及仿真研究
双馈式风力发电机并网与解列控制及仿真研究∗郑景文;刘鹏;李玉超【摘要】The control process and control strategies of Doubly-fed wind power generator’s Grid-connection and Splitting Cutting-out were studied. Based on the mathematical model of doubly-fed wind power generator, the corresponding Control schemes of Grid-connection and Splitting have carried on the detailed introduction and analysis. Then based on PSCAD/EMTDC simulation, the theoretical analysis results were verified. The results showed that:the grid-connection control strategy makes voltage amplitude fluctuation smaller and it has higher control precision, quicker response and it can follow the Grid-voltage; Accordingto the starting grid step, it can realize the interconnection of zero impacts between the stator current. Stator current closed-loop control strategy based on slope control can smooth and rapid control stator current and fast drop-out, it makes whole solution column process moresmoothly;Solution steps listed can make the doubly-fed generator cut out quickly from the power grid, completing the process of soft solution column.%对双馈式风力发电机的起动并网、解列切出的控制过程和控制策略进行了研究。
变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真
类 似 ，上 耋 行时定 子绕 组 通 过 变压 器 与 电网相 连 ，
转 Ｉ Ｊ ｛ Ｉ ｊ 通过双 Ｐ ＷＭ 变 频 器 和 变 压 器 与 电 网 相 连
接 没定 ｆ 电 流 产 乍 的 旋 转 磁 场 的 同 步 速 为 ｎ ， 根 据 馈 电 机 转 子 转 速 的 变 化 ，双 馈 发 电 机 可 有
第３ ０卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 ２月
电 力
科
学
与
工
程
Ｖｏ ｌ ＿ ３ Ｏ． Ｎｏ ． ２
Ｆ ｅ ｂ． ， ２ ０１ ４
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
变 速 恒 频 双 馈 风 力发 பைடு நூலகம்系统 并 网控 制仿 真
＝ ± （ １ ）
力 发 电系 统 ，因 其 具 有 风 能 转 换 效 率 较 高 、可 灵
活 调 节 有 功 和无 功 等 特 点 ，近 年 来 得 到 了广 泛 应
用 。本 文 就 其 控 制 策 略 建 立 模 型 并 仿 真 ，力 求 得
出具 有 指 导 意 义 的理 论 结 果 。
０ 引言
风 电系 统 相 比 ，系 统 的 发 电 效 率 大 为 提 高 ，转 速 运 行 范 围也 较 宽 ，而 且 可 灵 活 地 调 节 系 统 的 有 功
风 能 作 为 一 种 可 再 生 的 清 洁 能 源 ，近 年 来 越 和 无 功 。 来 越 受 到 各 国 的重 视 。风 力 发 电 由于 具 有 零 污染 、 交 流 励 磁 变 速 恒 频 风 力 发 电 系 统 的结 构 框 图
作者简介 ：高扬 （ １ ９ ９ ０一 ） ，男 ，硕士研究生 ，研究方 向为新 能源发 电与并 网 ，Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｊ ｊ ｇ ｙ ｘ ｋ ｙ ＠１ ２ ６ ． Ｃ Ｏ Ｉ ｎ 。
简述变速恒频双馈风电机组并网原理
速 信
变速恒顿 电机组 发爬 ，现 今 变速恒频 舣馈风电
机 组 是 门前 罔 内 ￣ ＇ ｂ Ｊ ｘ ｔ 电机 组 的 主 流 机 变 速 恒 频
对变速恒频 双馈风 电机组 的并 网原理进 行 了简述 。 关键词 ：变 速恒频 、双馈 风电机组 、并网原理
Ｏ 引言
随着电 力电子技 术及控制技 术的迅 猛 发展 ，Ｊ ｘ 【
电 机 组 南 原 米 的 定 桨 失 速 删肛 【 电 机 组 向删 存 的 变 桨
１ ． １ 测风 系统
简述 变速恒频双 馈风 电机组 并 网原理
刘斌 斌
龙源 （ 北 京 ）风 电工程技 术有 限公 司 ，张家 口 （ ） ７ 刚） 【 ｌ 中国 ］
摘要 ：变 速恒频双馈 风电机组是 目前 国内外 风电机组 的主流机型 ，其 发电设备为 双馈感应发 电机 ， 由变 频器给转子提 供励磁 ，使 发电机定子 上感应 出与电网 电压频 率 、幅值 、相位 一致 的电能 ，本文
各种测量信号对风电机组进行控制 、调节 、保护 。
１ ． ３ 变桨系统
变桨 系统 由叶轮 、滑环 、变桨主控制柜 、变桨
轴 控制柜 、变桨蓄 电池 柜 、变 桨电机 、限位开关等
组 成。变桨主控制柜通过通讯线 与各 轴控制柜进行
通信连接 ， 变桨系统通过滑环与主控系统进行连接 。 变桨 系统 接收主控系统命令 ，控制变 桨电机 ，改变
当风 电机组大于切人风速小 于切出风速时 ，风
件， 采 用交 一直 一交变频器 ，由主控制器 、驱动器 、 网侧 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、转 子侧 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、Ｃ Ｒ Ｏ ＷＢ Ａ Ｒ等 组成 。变
双馈风力发电系统空载并网控制与实验研究
中 图分 类 号 ：Ｍ １ Ｔ ６４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０ １０ （０ ）８ ０ ８— ３ １０ — ０ Ｘ ２ １ ０ — ０ ６ ０ １
Ｇ ｒｄ Ｃｏ ｅ ｔｏ ｎ ｒ ｌ ｏ ｈｅ Ｄｏ ｌ ．ｅ Ｗ ｉ ｄ ｗｅ ｓｅ ｉ ｎｎ ｃ ｉ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｆ ｔ ｕｂ ｙ ｆ ｄ ｎ Ｐｏ ｒ Ｓｙ ｔ ｍ
ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ａ ｄ ｖ ｃ ｏ ｄ ｌ ｏ ａ ｉｂ ｅ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｔ ｎ ｎ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｎ ｅ ｔ ｒ ｍｏ ｅ ｆ ｖ ｒａ ｌ ｐ ｅ ｏ ｓａ ｔ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｕ ｌ — ｄ ｉ ｄ ｐ ｗｅ ｅ ｅ ａ ｏ ｒ ｎ ・ ｉ ｃ ｑ ｅ ｃ ｏ ｂ ｙ ｆ ｗ ｎ ｏ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ａ ｅ ａ ａ・ ｅ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｎ ｄ ｅ ｏ ｄ ｇ ｉ ・ｏ ｎ ｃ ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｔ ｇ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ｒ ｏ ｔｇ ｏ ｅ ｔ ｔ ｎ Ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆ ｙ ｅ ｎ ａ ｉｌ ｌａ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ｄ ｏ ｓｒ ｅ ｙ ｓ ｒｐ ｓ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｇ ｄ ｖ ｌ ｅ ｒ ｎ ａｉ ． ｈ ｄ ｌ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｏ
流 冲 击 和 过 大 的 电 压波 动 。变 速 恒 频 风 电系 统 并
变速恒频双馈风电机组转子侧励磁变流器控制技术研究
电札 与柱 制 应 用 ２１ ３ ４ ０Ｌ ８（ ）
变 速 恒 频 双 馈 风 电机 组 转 子 侧 励 磁 变 流 器控 制技 术 研 究 术
柴 熠 ， 李 长乐
（ 海 电器科 学研 究 所（ 团） 限公 司 ， 上 集 有 上海摘２０ ６ ） ０ ０ ３
计 ， 以此为工 具 对 双馈 风 力 发 电机 的矢 量 控制 将
进行 设计 和分 析 。
１ １ 双馈 风力 发 电机 的数 学模 型 ．
为 了便于 分 析 ， 如下 假 定 ： １ 作 （ ）忽 略定 、 转 子 电流高 次谐 波和定 、 转子 磁动 势高 次谐波 分量 ；
要： 介绍 了变频恒速双馈风力发 电机 的数学模型 ， 分析了双馈风 电机组转 子侧变流器对 发电机励磁
的定 子 磁 链 定 向 的矢 量 控 制 策 略 ， 论述 了采 用 定 子 磁 场 定 向 的矢 量 控 制 可 以 实 现 双 馈 风 力 发 电 机 输 出 的 有
功 功率 和无功功率解耦 。阐述 了变速恒频双馈风电机组转子侧变流器励磁控制策略 的仿真研究和试验波形 。
关 键 词 ： 频 恒 速 ； 流 器 ：矢 量 控 制 变 变
中 图 分 类 号 ： Ｍ ３ １２ 文 献标 志码 ： 文 章 编 号 ：６ ３６４ （ ０ １ ０ －０ ２０ Ｔ ０ ． Ａ １７ —５ ０ ２ １ ）４０４ －５
Ｒｏ ｏ ｃ ｔ ｔｏ ｎｖ ｒ ｅ ｎ ｒ ｌＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｒｅ ｅ ｃ ｎ ｕｂ ｅ ｔ ｒ Ｅｘ ｉａ ｉ ｎ Ｃｏ ｅ ｔ ｒ Ｃｏ ｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｓ ａ ｈ ｉ Ｄｏ ｌ － Ｆｅ ｆ Ｖａ ｉ ｔｏ ｌＳ ｅ ｎｄ Ｃｏ ｓ ａ ｔＦｒ ｑ ｎ ｙ ｄ ｏ ｒａ ｉ ｎａ ｐｅ ｄ ａ ｎ ｔ ｎ ｅ ｕｅ ｃ
变速恒频风力发电关键技术研究
变速恒频风力发电关键技术研究1、本文概述随着全球对可再生能源需求的不断增加，风力发电作为一种清洁可再生的能源形式正受到越来越多的关注。
变速恒频风力发电技术作为风力发电领域的一项重要技术，具有显著的优势和应用前景。
本文旨在对变速恒频风力发电的关键技术进行深入研究，为推动风力发电技术的可持续发展和优化提供理论支撑和实践指导。
本文将首先介绍变速恒频风力发电技术的基本原理，包括其概念、特点以及在风力发电中的应用。
随后，本文将重点分析变速恒频风力发电系统中的关键技术，如风力涡轮机控制策略、最大功率跟踪控制、能量转换和并网技术等。
通过对这些关键技术的深入研究，本文旨在揭示变速恒频风电发电技术的核心机理，并探索其在实际应用中的优化策略。
本文还将对变速恒频风力发电技术的发展趋势进行展望，分析该技术目前面临的挑战和未来的发展方向。
本文将对研究成果进行总结，并对变速恒频风力发电技术提出进一步的研究和改进建议，为风力发电领域的技术创新和应用推广提供参考。
2、变速恒频风力发电技术的理论基础变速恒频风力发电技术是一种先进的风力发电技术，其核心在于在风速变化的情况下调整风力涡轮机的速度以保持恒定的输出频率。
该技术的理论基础主要涉及风机特性、发电机控制理论和电力电子技术。
风力发电机的特性是变速恒频风力发电技术的重要基础。
风力涡轮机在不同风速下的功率输出特性是非线性的，受到空气密度、叶片角度、叶片形状等多种因素的影响。
为了充分利用风能，实现变速恒频发电，有必要对风力涡轮机的特性进行深入的研究和优化。
这包括通过控制叶片角度来调节风力涡轮机的速度和功率输出，以及通过优化叶片形状来提高风能转换效率。
发电机控制理论是变速恒频风力发电技术的核心。
发电机是风力发电系统中的关键设备，其控制策略直接影响系统的性能。
在变速恒频风力发电技术中，发电机需要能够根据风速的变化调整转速，以保持输出电能的频率不变。
这需要通过先进的控制算法来实现，如最大风能跟踪控制、功率控制等。