為了在時變風速下也能充分發(fā)揮DFIG的調(diào)頻能力，本文通過試錯法分析了不同風速下控制參數(shù)取值對微網(wǎng)頻率的影響，制定了虛擬慣量控制曲線與超速控制時的功頻靜特性系數(shù)曲線，避免了采用統(tǒng)一控制系數(shù)帶來的調(diào)頻過度或調(diào)頻不足問題，保證了此策略在微網(wǎng)實際運行中的可行性。
圖1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖
結(jié)論
為了使風電像常規(guī)機組一樣靈活可控，本文提出了虛擬慣量和超速控制結(jié)合的DFIG調(diào)頻策略。
首先分析了虛擬慣量控制的優(yōu)缺點，仿真驗證了它可以迅速響應(yīng)微網(wǎng)頻率變化率，對減小動態(tài)頻率偏差有顯著效果。但是它只能提供短暫的功率支撐，而且在低風速下，轉(zhuǎn)速恢復(fù)過程會出現(xiàn)嚴重的功率跌落。所以本文在低于額定風速時使DFIG超速運行獲得10%備用功率，風電機組因此可以參與一次調(diào)頻，不僅使功率跌落問題得到了解決，風速及負荷擾動引起的動態(tài)及穩(wěn)態(tài)頻率偏差也可以進一步降低。
當高風速下出現(xiàn)負荷擾動時，由于自動槳距角控制的作用，功率跌落問題不再明顯，而且風電機組高風速運行工況較少，因此不再設(shè)置備用。
為了避免采用統(tǒng)一控制系數(shù)導(dǎo)致風機調(diào)頻能力不能充分發(fā)揮，本文通過分析不同風速下虛擬慣量控制系數(shù)和功頻靜特性系數(shù)取值對調(diào)頻效果的影響，分別制定了控制系數(shù)取值曲線，實現(xiàn)了DFIG的變系數(shù)調(diào)頻控制。
仿真表明可變系數(shù)的虛擬慣量與超速協(xié)調(diào)的控制策略可以有效分擔柴油機的部分調(diào)頻任務(wù)，由于DFIG采用交流變頻控制技術(shù)，響應(yīng)速度快，對提高微網(wǎng)動態(tài)頻率特性有顯著效果，而且適當?shù)臏p載可以避免波谷負荷時風電機組的切機情況，這種控制策略對較大容量微電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定有較高的參考意義，尤其是在風電滲透率較高的情況下。
