DFIG并網(wǎng)次同步控制相互作用的機理分析與抑制策略研究

DFIG并網(wǎng)次同步控制相互作用的機理分析與抑制策略研究DFIG并網(wǎng)次同步控制相互作用的機理分析與抑制策略研究

摘要：直驅(qū)風力發(fā)電機（DFIG）由于其高效率和可靠性，成為了風電行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，DFIG與電網(wǎng)之間的次同步特性以及與其他風力發(fā)電機組的相互作用使得它在并網(wǎng)運行時面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)。本文通過分析DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制相互作用機理，并提出了一些抑制策略，為DFIG并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和高效性提供了一些理論參考。

一、引言

風力發(fā)電機作為一種可再生能源發(fā)電技術(shù)，得到了廣泛的應用，其中DFIG由于其較低的轉(zhuǎn)矩波動和較高的傳動效率成為主流技術(shù)。在DFIG并網(wǎng)運行過程中，DFIG與電網(wǎng)之間存在著一種次同步控制相互作用的現(xiàn)象。這種相互作用使得DFIG的電力輸出難以穩(wěn)定，同時可能對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響。因此，深入研究DFIG并網(wǎng)運行中的次同步控制機理，并提出相應的抑制策略具有重要意義。

二、DFIG并網(wǎng)次同步控制相互作用機理分析

DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制相互作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.動態(tài)響應特性：DFIG相對于電網(wǎng)的動態(tài)響應特性具有一定的滯后性。當電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時，DFIG的功率輸出變化速率也存在一定的滯后，這會導致DFIG輸出電壓和電流的不穩(wěn)定性。

2.無功功率調(diào)節(jié)：在DFIG并網(wǎng)運行過程中，為了維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，需要通過調(diào)節(jié)DFIG的無功功率來實現(xiàn)電壓和頻率的控制。然而，DFIG的無功功率調(diào)節(jié)速度有限，并且存在一定的時滯現(xiàn)象，從而給DFIG和電網(wǎng)之間的次同步控制帶來一定的困難。

3.功率振蕩：由于DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制相互作用，DFIG系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)功率振蕩現(xiàn)象。這些功率振蕩會導致電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定，甚至可能引發(fā)電網(wǎng)的不穩(wěn)定。

三、DFIG并網(wǎng)次同步控制抑制策略研究

為了克服DFIG并網(wǎng)運行中的次同步控制相互作用問題，可以采取以下策略：

1.控制參數(shù)優(yōu)化：通過優(yōu)化DFIG控制參數(shù)，可以改善DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制性能。例如，增大DFIG的滯后角度可以減小DFIG輸出的不穩(wěn)定性。

2.線性控制器設計：采用線性控制器來實現(xiàn)DFIG系統(tǒng)的次同步控制，可以提高DFIG的動態(tài)響應特性，減小功率振蕩。

3.預測補償策略：通過引入預測補償策略，可以減小DFIG系統(tǒng)中的時滯效應，提高DFIG的無功功率調(diào)節(jié)速度，從而改善次同步控制性能。

4.并網(wǎng)濾波器設計：合理設計并網(wǎng)濾波器可以有效抑制DFIG系統(tǒng)中的次同步控制振蕩，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、結(jié)論

DFIG并網(wǎng)運行中的次同步控制相互作用機理分析和抑制策略研究可以為DFIG并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和高效性提供一定的理論基礎。通過優(yōu)化控制參數(shù)、設計線性控制器、引入預測補償策略和合理設計并網(wǎng)濾波器等策略，可以有效抑制DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制相互作用，提高DFIG并網(wǎng)系統(tǒng)的性能。未來的研究可以進一步探索更先進的控制策略，以適應風電行業(yè)的發(fā)展需求通過對DFIG并網(wǎng)運行中的次同步控制相互作用問題的分析和研究，我們得出以下結(jié)論：優(yōu)化DFIG控制參數(shù)、采用線性控制器、引入預測補償策略和合理設計并網(wǎng)濾波器等策略可以有效抑制次同步控制相互作用，提高DFIG并網(wǎng)系統(tǒng)的性能。這些策略可以改善DFIG與電網(wǎng)之間的次同步控制性能，減小振蕩和不穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的動態(tài)響