风电功率跟踪的渐进随动本质与无通信的风电场集中变频原理

作     者：贾锋 符杨 JIA Feng;FU Yang

作者机构：上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第15期

页      面：5877-5889页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2401100) 上海市科技创新行动计划项目(22dz1206100) 

主　　题：风电并网 最大功率跟踪 集中变频 随动控制 恒压频比 无通信 低频输电 

摘      要：从变速恒频风电机组的降载提质增效控制目标入手,对3种基本MPPT控制下的功率跟踪能力、功率波动和轴系载荷进行分析,论证功率信号反馈控制与最优转矩控制的等价性,揭示二者本质上均属于内嵌风力机特性的渐进随动控制,阐明MW级机组变流控制不必要过分追求快速性的原因。分析表明渐进随动控制是MW级机组降载提质增效目标下的综合优选,机组巨大的转动惯量天然的为机组转速和有功功率引入10s以上的大时间常数低通滤波特性,是集中变频可行以及恒压频比控制满足发电机控制需求的依据。提出将功率信号反馈控制与转速开环恒压频比控制相结合构成集中变频换流站的有功–频率随动控制策略,省去换流站与风电场之间的高速通信。进一步提出一种适用于中远距离海上风电的新型风电系统方案——动态低频风电系统,具有潜在的低成本、高可靠和电网友好特性,经仿真验证可行。