变速恒频双馈风电机组分段分层控制策略的研究

    风电机组优化运行功率特性、风电机组无功控制方案（本文采取风电机组定子侧恒功率因数控制）完成对风电机组电气部分控制参考值的整定，并在此基础上以双馈发电机定子磁场定向矢量控制为前提，实现对控制参考值的跟踪。为验证该控制策略的有效性，本文以北方某风电场及其接入系统为例，对风扰动和系统侧无功负荷突变情况下风电机组并网后的运行特性及电网中关键节点的电压特性作了相应仿真。结果表明该控制策略不但可实现单台风电机组的优化运行，还能发挥双馈发电机的无功调节能力，使风电机组能参与电网的无功调节，缓解电网的无功压力，提高风电机组和接入系统的电压稳定性，从而实现全网的无功优化运
行。
    1 变速恒频双馈风电机组分段控制
    为充分利用风能，以保证风电机组安全稳定运行的同时最大效率地利用风能这一目标设计变速恒频双馈风电机组的有功功率控制策略。相应的控制策略就是低风速时捕获最大风能和高风速时保持额定功率。本文将这种按风速来划分风电机组运行阶段、确定有功功率控制方式的控制策略称为“分段控制”。当处于低风速阶段时，有多种追踪最大风能的控制方案[3-5]，本文通过风速及最优风功率特性曲线来确定实时风速下风电机组的最大有功输出，并在此基础上由风电机组的有功功率特性估算出风电机组定子侧有功功率的参考值，继而实现分段控制。详细控制方法将在本文第 3 节中阐述。一典型的变速恒频双馈风电机组最优风功
率特性曲线如图 1 所示。(详细内容请查看附件)