文档名：结合风速预测的直驱风电机组减载调频策略
摘要：直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略.首先划分不同的风速模式,确立不同模式下的超速与变桨距协调控制方案;其次考虑系统调频能力和发电量两因素,设计函数求取不同工况下的最优减载率;由于风速波动频繁,风机控制具有延迟,因此利用风速预测和滑动窗口法对最优减载率做进一步调整;最后搭建系统仿真模型,通过改进的频率控制动态调整减载率参与系统调频.仿真实验表明,所提控制策略与常用的策略相比在实时风速、负荷扰动下系统频率动态偏差减小、达到最低值的时间延长,风机发电量增加,桨距角变化量减小.该策略能满足调频需求,提升调频质量,减小机械磨损,提高风机运行的经济性.
Abstract：Thecommonlyusedloadreductionandfrequencymodulationcontrolstrategiesfordirectly-drivenwindtur-binewithpermanentmagnetsynchronousgenerator(D-PMSG)lacktheconsiderationoftheoperationeconomyandfrequencymodulationcapabilityofwindturbines,whicheasilyleadstotheproblemsofinsufficientfrequencymodula-tioncapabilityorredundantstandbypower.Soweproposedanoptimizedloadreductionandfrequencymodulationstrat-egybasedonvariableloadreductionrate.Firstly,wedivideddifferentwindspeedmodes,andthenestablishedtheco-ordinatedcontrolschemeofoverspeedandvariablepitchunderdifferentmodes.Secondly,consideringthetwofactorsoffrequencymodulationcapacityandpowergeneration,thefunctionwasdesignedtoobtaintheoptimalloadreductionrateunderdifferentworkingconditions.Sincethewindspeedfluctuatesfrequentlyandthefancontrolwasdelayed,weusedthewindspeedpredictionandslidingwindowmethodtofurtheradjusttheoptimalloadreductionrate.Finally,webuiltthesystemsimulationmodel,andtheloadsheddingratewasdynamicallyadjustedtoparticipateinthesystemfre-quencymodulationthroughtheimprovedfrequencycontrol.Thesimulationresultsshowthattheproposedcontrolstrate-gycanreducethedynamicdeviationofsystemfrequency,prolongthetimetoreachthelowestvalue,increasethepow-ergenerationofthefanandreducethevariationofpitchanglecomparedwiththecommonstrategyunderthereal-timewindspeedandloaddisturbance.Thisstrategycanmeetthedemandoffrequencymodulation,improvethequalityoffrequencymodulation,reducemechanicalwearandincreasetheeconomyoffanoperation.
作者：王印松 袁环环Author：WANGYinsong YUANHuanhuan
作者单位：华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003
刊名：华北电力大学学报（自然科学版） ISTICPKU
Journal：JournalofNorthChinaElectricPowerUniversity
年，卷(期)：2024, 51(3)
分类号：TK81
关键词：直驱永磁风电机组 可变减载率 超速控制 变桨距控制 优化减载控制
Keywords：directly-drivenwindturbinewithpermanentmagnetsynchronousgenerator(D-PMSG) variableloadsheddingrate overspeedcontrol pitchcontrol optimizeloadsheddingcontrol
机标分类号：TM614TM712TM315
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：国家自然科学基金结合风速预测的直驱风电机组减载调频策略[
期刊论文] 华北电力大学学报（自然科学版）--2024, 51(3)王印松 袁环环直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略.首先划分不同的风速模式,确立不同...参考文献和引证文献
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