曹強

摘要：隨著國內(nèi) GW 級風(fēng)電場的建設(shè)、風(fēng)電裝機容量的不斷提高和風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷增大，越來越多的大中型風(fēng)電場相繼直接并網(wǎng)運行，風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占的比重將越來越大，風(fēng)電場輸出功率的波動性給電網(wǎng)運行帶來的不利影響亟待解決。本文對此進行了分析。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電并網(wǎng)；儲能；釩電池；功率控制；變結(jié)構(gòu)控制

一、直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)

本文中的風(fēng)電場由多臺直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組成，單臺直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制原理如圖1所示，其主要包括：風(fēng)力機、永磁同步發(fā)電機、雙PWM變流器及控制系統(tǒng)4個部分。

二、儲能系統(tǒng)變流器的數(shù)學(xué)模型

儲能系統(tǒng)變流器的數(shù)學(xué)模型是研究其控制策略的基礎(chǔ)。針對儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的數(shù)學(xué)模型，本文采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制，選取d軸與電網(wǎng)電壓綜合矢量重合，即ed=um，eq=0，則在d-q坐標(biāo)系下，儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的暫態(tài)數(shù)學(xué)模型變?yōu)?/p>

3.2電流控制環(huán)設(shè)計

3.2.1狀態(tài)反饋精確線性化解耦狀態(tài)反饋精確線性化的基本思想，是通過選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換和狀態(tài)反饋，使系統(tǒng)在全局范圍內(nèi)線性化。

五、結(jié)語

5.1采用狀態(tài)反饋精確線性化方法和變指數(shù)趨近律所設(shè)計的變結(jié)構(gòu)控制器，能保證VRB儲能系統(tǒng)在風(fēng)速變化時進行快速充放電，平抑風(fēng)電場輸出波動，且變結(jié)構(gòu)控制的效果優(yōu)于PI控制；

5.2采用狀態(tài)精確線性化方法實現(xiàn)了儲能系統(tǒng)雙向AC/DC變流器的線性化解耦控制，VRB儲能系統(tǒng)輸出的有功和無功功率可獨立調(diào)節(jié)。釩電池自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際運行中可能存在過充放電的情況，因此結(jié)合釩電池組的能量管理控制策略一起研究將是今后研究的關(guān)注點。

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