基于转动惯量存储与释放的风电场快速功率调控策略

摘要

随着风电场大规模并网，电网等效惯量和调频能力下降，在故障情况下风电场难以提供电网所需的功率支撑，迫切需要提高风电场功率调节能力。针对当前风电场功率调节缓慢、无法灵活调节输出功率的问题，提出一种基于转动惯量存储与释放的双馈风机快速功率调节方法和风电场功率调节指令优化分配方案。利用换流器响应快速的特点，根据转速动态调节风机电磁转矩，控制风机存储或释放转动惯量，快速改变风机输出功率。在功率调节指令的分配中，考虑风速波动性以及风机惯量存储与释放的特性，以风电场功率调节与指令偏差最小化为目标对功率指令进行优化分配，降低风速波动对快速功率调节的负面影响。在Matlab-Simulink中建立风电场仿真模型进行验证，结果表明所提策略能够实现风机30 ms内的功率响应，有效抑制风速波动对风电场快速功率调节的影响，提升风电场频率调节的能力。

关键词

风电场 / 惯量控制 / 快速功率调节 / 超速控制 / 优化分配