風力發(fā)電的并網(wǎng)技術(更新版)
【正文】 載發(fā)電分析（電機端部接整流橋 +電阻負載） 接電網(wǎng)發(fā)電分析 電機 +控制電路協(xié)同仿真分析 電機三維電磁分析 ?電磁設計 湖南大學風電團隊相關工作 ?結構設計 結構設計是電機設計中電磁設計的后續(xù)步驟 ， 其目的是解決機械部分的設計問題 ， 對它的要求是從結構上來保證電機的性能 、 制造時的經(jīng)濟合理和運行可靠性 。i ge ge gmP, e g mNSVPWMS aS bS cLCPLLU dc電網(wǎng)PI R ES,PNvv??Nv?L?jte?? jte ?jte?jte?L?Pgd refiPg q refiNgd r efiNg qrefiNr efgi?Nrefgi?Pv?PNgdre fi?PNgdre fi?Pv?gdigqiPv?refgrefgvv?? ,正序 dq軸 單 電流環(huán)控制策略 利用比例諧振控制器能對交流信號進行無差調節(jié)的特點，將其與傳統(tǒng)比例積分控制器相結合，在正序同步旋轉坐標系下，實現(xiàn)對正負序電流進行控制，無需正負序分解 湖南大學風電團隊相關工作 ?實驗平臺的搭建 雙 PWM變流器功率單元部分采用兩臺 F302型變頻器背靠背連接 ，控 制 系 統(tǒng) 采 用 DS1103 dSPACE控制器 ， 直流側泄放回路采用將 200歐姆電阻接在網(wǎng)側變流器制動端口處 。 當檢測到電網(wǎng)發(fā)生跌落故障時，多余的有功能量可以通過不同方式的泄放電阻得以消耗，如在直流側串聯(lián)、并聯(lián)泄放電阻模塊或在電機交流側串聯(lián)、并聯(lián)泄放電阻模塊 。 風電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響 隨著大規(guī)模風電場接入電網(wǎng)，電網(wǎng)運行控制出現(xiàn)了很大困難。 風力發(fā)電機的控制 在直驅式永磁同步全功率變流器中 ，機側變流器常采用轉子磁場定向矢量控制策略 ， 實現(xiàn)發(fā)電機的轉矩電流與勵磁電流獨立控制 ，轉矩指令由主控系統(tǒng)發(fā)出 。 發(fā)電機轉速從靜止上升到切入速度 。 國家發(fā)改委 2022 年 3 月公布的 “ 關于組織實施可再生能源和新能源高技術產(chǎn)業(yè)化專項的公告 ” 中明確指出風力發(fā)電是 “ 可再生能源和新能源高技術產(chǎn)業(yè)化專項重點領域 ” 我國風能資源主要集中在 “ 三北 ” 地區(qū) ， 大多遠離負荷中心 。 ?在我國從 2022年開始 ， 并網(wǎng)型風力發(fā)電進入了一個高速發(fā)展階段 ， 2022年 ， 風電裝機容量達到41GW， 計劃在 2020年達到 100GW。 從技術路線發(fā)展趨勢來看 ， 大型化促使了直驅技術的發(fā)展 。 風力發(fā)電機的主要類型 ? 一級行星齒輪箱 9： 1 ? 發(fā)電機轉速： 190rpm； ? 極數(shù)： 72極 。 發(fā)電機轉速被控制以跟蹤風速的變化 ， 從而獲取最大的能量 。當發(fā)電機轉子旋轉頻率 fm變化時 ,控制轉子勵磁電流頻率 f2確保定子輸出頻率 f1恒定。 風電機組在系統(tǒng)故障后可能無法重新建立機端電壓，失去穩(wěn)定，從而引起地區(qū)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定破壞。 單純靠控制策略的改進將難以實現(xiàn)大值低電壓穿越 ,需要通常采用投入保護電路的方法來實現(xiàn)故障穿越 。低電壓穿越 ?系統(tǒng)原理圖 湖南大學風電團隊相關工作 ?系統(tǒng)結構圖 湖南大學風電團隊相關工作 基于輕型直流輸電的風電系統(tǒng) 換 流 子 站 1機 組 1換 流 子 站 2機 組 2換 流 子 站 n機 組 nD C +D C 直 流 傳 輸 線去 網(wǎng) 側 換 流 站風 電 場 風 力發(fā) 電 機機 組 側 換 流 站建立一套小功率模擬試驗系統(tǒng)，開展基于輕型直流輸電風電系統(tǒng)研究 湖南大學風電團隊相關工作 未來研究方向 (1)多重故障穿越技術：低電壓穿越，高電壓穿越，變流器容錯等技術； (2)采用輕型直流輸電的海上風電場并網(wǎng)及故障穿越技術； (3)并網(wǎng)諧波抑制技術； (4) 并網(wǎng) LCL濾波器 諧振共振抑制； 謝謝！
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