微电网中双馈感应风力发电系统控制方法研究.PDF

第 33 卷 第 10 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．33 Ｎｏ．10 ２０ 13 年 10 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Oct. ２０ 13 微电网中双馈感应风力发电系统控制方法研究 ， 李 国庆 1 ，王 鹤 1 2 ，李鸿鹏 1 （1． 东北 电力 大 学 电气工程 学院 ，吉林 吉林 1320 12 ； 2． 华 北 电力 大 学 电气与 电子 工程 学院 ，北京 102206 ） 摘 要 ： 提 出一种微 电 网 中双馈 感应风 力发 电 系统 的控 制 方 法 。 并 网运行 时双馈 感应发 电机 （DFIG ）捕 获最大 风 能 ，并采 用灵敏 度 分析 方 法调 整输 出的无功功率来抵 消有功功率 变化 引起 的 电压 波动 ；孤 岛时 DFIG 以 电 压 幅值 和频 率 可控 的方 式运行 ，并模 仿 下垂特 性 直接 与其他 采取 下垂控 制 的分布 式 电源配合 。 仿 真 结果表 明 ，所提 方 法能够调 节微 电 网的有 功功 率平衡 ，并 维持 系统 的 电压稳 定 ，在 并 网及孤 岛运行 状 态下都 能够保 持微 电网的平稳 运行 。 关键词 ： 微 电网； 分布 式发 电 ； 双馈 感应 电机 ； 电压控制 ； 灵敏度 分析 ； 下垂特性 中图分 类号 ： TM 6 14 文献标识码 ： A DOI ： 10.3969／ j .issn.1006-6047.20 13.10.00 1 0 引言 能够有效地解决风力发 电向微 电网中的集成 。 风 能是 一 种 分 布广 泛 的清 洁 能 源 ，随着 风 电设 1 微 电网结构 与组成 备 成 本 的降低 和可靠 性 的提 高 ，风 力 发 电可 以作 为 本 文选 择 DFIG 风力 发 电 、微 型燃 气 轮机 、燃 料 微 电网中优先选择 的分布式 电源 ［1鄄3］。 微 电网是较薄 电池 和光伏 发 电作 为分 布式 电源 ，使 用 蓄 电池 作 为 弱 的小 型发 配 电 网络 ，风力 发 电的接 入 会 对 微 电 网 储 能装 置 ，并结合 负荷 、电力 电子接 口设 备 和相应 的 的稳 定 运行 造 成 影 响 ，风 速 的随机 变 化 会 导 致 风 电 控制装置构成微 电网的主体结构 ，如 图 1 所示 。 在整 ［ ］ 功率 的明显波动和 电能质量 的下 降 4鄄6 。 采用双馈感 体控制策 略上 ，本 文采用微 电网的分层控制结 构 ［12 ］。 应 发 电机 DFIG （Doubly Fed Induction Generator ）的 微 电 网 中心 控 制 器 MGCC （MicroGrid Central Con鄄 变 速 恒频 发 电机组 是 当前 风力 发 电 的主流机 型 ，所 ）和负荷控制器 （ ）、微 电源控 troller LC Load Cont