考虑风速变化的风电系统频率综合控制策略

摘要

自然风速的随机性与波动性，风电机组输出功率易出现剧烈波动，不仅降低风能利用效率，还会对电网频率稳定性造成显著冲击，给电力系统安全带来极大隐患。针对这一问题，提出一种考虑风速变化的频率综合控制策略。该策略首先采用模型预测控制(model predictive control, MPC)对阵风信号进行优化处理，精准提取有效风速，据此生成最优转速参考值，有效提升最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)的风能捕获效率与稳定性；进而将提取的有效风速作为模糊控制的关键输入，构建自适应虚拟惯性控制模块，通过动态调整控制参数，增强风电机组对电网频率变化的响应速度与调节能力，提升一次调频性能。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建仿真模型，模拟不稳定风速工况进行测试，验证所提策略的有效性。仿真结果表明，该综合控制策略能够有效平抑风电机组输出功率的波动，显著抑制电网系统频率的快速变化，为不稳定风速下风电并网系统的安全稳定运行提供可靠保障。

关键词

模型预测控制 / 模糊控制 / 虚拟惯性控制 / 一次调频 / 风电系统 / 频率综合控制