文档摘要：大力发展海上风力发电、构建以可再生能源为主体的电力系统是实现"双碳"的途径之一.而随着风电接入电网的容量不断增加,电力系统在频率稳定方面面临更多挑战.本文基于变速运行特性,分析了直驱永磁同步电机在高风速下风力发电机组的转速范围.风力发电机组的可变转速可形成虚拟飞轮储能装置,从而释放能量与吸收能量,故可使用该虚拟飞轮储能系统作为电力系统短期调频用.本文推导了风力发电机组机侧变换器与网侧变换器的控制策略,并给出了有功功率参考值给定方法.同时,分析了变桨距角控制策略.为验证控制策略,搭建了仿真模型.仿真结果表明在随机高风速工况下,风力发电机组可输出平滑的功率,具有短期调频能力.
Abstract：Tovigorouslydevelopoffshorewindpowergenerationandbuildapowersystemwithrenewableenergyasthemainbodyisoneofthewaystoachieve"doublecarbon".However,withtheincreasingcapacityofwindpowerconnectedtothegrid,thepowersystemfacesmorechallengesinfrequencystability.Thespeedrangeofthedirectdrivepermanentmagnetsynchronousmotorunderhighwindspeedbasedonthevariablespeedoperationcharacteristicswasanalyzed.Thevariablespeedofwindturbinecanformavirtualflywheelenergystoragedevicetoreleaseandabsorbenergy,inthemeanwhilethevirtualflywheelenergystoragesystemcanbeusedasapowersystemforshort-termfrequencymodulation.Thecontrolstrategyofthegeneratorsideconverterandthenetworksideconverterofthewindturbinewasderived,andthemethodofactivepowerreferencevaluewasgiven.Atthesametime,thecontrolstrategyofvariablepitchAnglewasanalyzed.Toverifythecontrolstrategyinthispaper,asimulationmodelwasbuilt.Thesimulationresultsshowthatthewindturbinecanoutputsmoothpowerandhasshort-termfrequencymodulationabilityunderrandomhighwindspeedconditions.
作者：李昱 程强 俞雷 卢俊 张欣成Author：LIYu CHENGQiang YULei LUJun ZHANGXincheng
作者单位：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵阳550000
刊名：电工材料
Journal：ElectricalEngineeringMaterials
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TM614
关键词：海上风力发电 宽转速运行控制策略 转速运行范围 变桨距角控制策略
Keywords：offshorewindpowergeneration widespeedoperationcontrolstrategy speedoperationrange variablepitchanglecontrolstrategy
机标分类号：TM761TM346TM614
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：风力发电机组直驱永磁同步电机高风速下宽转速运行控制策略研究[
期刊论文] 电工材料--2024, (3)李昱 程强 俞雷 卢俊 张欣成大力发展海上风力发电、构建以可再生能源为主体的电力系统是实现"双碳"的途径之一.而随着风电接入电网的容量不断增加,电力系统在频率稳定方面面临更多挑战.本文基于变速运行特性,分析了直驱永磁同步电机在高风速下风力...参考文献和引证文献
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