双馈风电机组自动化发电量提升分析

双馈风电机组自动化发电量提升分析

黄忠

东方电气风电股份有限公司，四川省 德阳市， 618000

摘要：随着社会的发展，资源的消耗，人们越发重视能源的开发利用，风能作为一种自然能源,功率无法全部转变为机械能。并且风电机组风轮从大自然中所得到的能量同样是有限度的,然而可以在多种方法下在相对程度内提升风力发电机组发电量。双馈风力发电机组是我国风电技术发展初始运用最广泛的风力发电机组,随着技术的持续创新,以往装机的双馈风力发电机组存有技术落伍的问题,需要对其实行技术创新。本文阐述双馈风力发电机组的发电量提升措施,为业界双馈风力发电机组的技术创新供给参考。

关键词：双馈风力发电机组 发电量提升 技术改造

目前，在全球范围内环境污染和能源消耗问题引起广泛关注，研究学者与能源产业人才致力于新能源的发展，以便能处理目前环境和能源的问题。加速建设清洁环保、安全有效的能源系统，已然成为行业共识。整合目前的经济环境、政策环境、资源环境和技术环境，我国应大力发展能源开发。目前，作为新能源发电技术其一的风力发电技术在全世界范围内获得大力推行。所以本文对双馈风电机组自动化发电量提升实行解析，进而促进风力发电技术发展。

1、双馈风力发电系统概述

风力发电系统依据发电机运作特征大概能够分为恒速恒频系统与变速恒频系统，其中变速恒频双馈发电机具备变流器容量小、变速恒频发电、灵敏的转子交流励磁与良性的功率协调能力等特点，是现阶段我国风电场应用的主要机型之一。

2、双馈风电机组自动化发电量提升措施

文章以双馈风电机组自动化发电量提升为目标，基于双馈风电机组自动化技术的研究成果，针对双变流器协调控制、通过双变流器控制实现故障穿越与双馈型风电场参与电网电压无功调节控制等问题进行探究工作。可以 完成单机常工况、单机故障工况与风电场中机群在功率极度状况下，进行电网电压无功调节，具备良性的动态反映特征与调节效果，提升了双馈风电机组自动化发电量，其主要措施如下：

（1）双变流器多目标协调控制策略

在具体解析双馈电机工作原理、数学模型与等效电路的前提下，对双馈电机的功率特征与功率极限实行了深度探究，探究怎样应用双变流器实行双馈电机的矢量把控供给了扎实的理论基础。对于决定双馈风力发电系统运作功能的主要步骤对双变流器实行了深度的理论解析，解析且推导了电压源型双变流器在三相静止与两相同步旋转坐标轴下的数学模型，对其稳固特征和双闭环控制措施实行了研究，由于内模控制提出了双变流器多目标调和控制措施。该措施在双闭环控制的前提下，依据恒电压、恒功率因数与系统消耗最小等差别控制目标对双变流器实行调和控制，经过科学配置机侧与网侧变流器控制命令，可以实现多控制目标需要，提高了了双变流器的控制功能，有益于充足应用双变流器的容量参与电网电压无功调节，提升了双馈风力发电系统的功率与参与系统调节的能力，具备相对的理论意义与实际价值。

（2）电网故障情况下故障穿越控制策略

对于电网故障下故障穿越控制策略实行了深度的理论解析，探究了电网对称与不对称故障状况下双馈电机的运作特征。由于固有电流内环控制，提出了一种对称构造双电流环故障穿越控制措施。此措施在已有电压电流环的前提下，经过引进对称构造的正序与负序双电流控制环，能够高效减少电网不对称故障状况下功率的倍频起伏，提升了故障穿越能力，确保了系统运作的稳定性性，具备相对的理论价值与实用意义。

3. 双馈型风电场分层分段电压协调控制策略

现阶段双馈型风电场风电机组多数采取恒功率因数控制方法，没有充足应用该机型的无功调节能力进行风电场电压无功控制。对于这一问题，提出了一种分层分段的风电场电压无功调和控制措施。该措施依据系统层次把无功功率容量配置分为电网分配层、风电场分配层与风电机群分配层等三层；并且依据风电场内无功补偿设备的反映效率和容量极限，在风电场内对无功功率控制实行分段控制，划分为风电机群控制段、动态无功补偿设备控制段与固定电容器等补偿设施控制段等三段实行无功补偿控制。来充足施展双馈机组的功率调节极限为完善控制目标，经过对各分配层与各段设备实行无功优化分配和控制，完成双馈风力发电机组在功率极限下，充足进行风电场的无功功率调节，提升了双馈型风电场动态无功效率调节特征，为风电场参与电网电压与无功功率调节供给了新的方法，具备相对的理论与实际价值。

（4）平台搭建仿真模型

由于平台建设了双馈风力发电系统与双馈型风电场仿真模型，经过仿真证明了文章所提控制措施的可行性与高效性；在双馈风力发电系统物理实验平台上实行双馈风力发电机组效率特征实验。

（5）改善主控和变流器算法

基于双馈技术被广泛运用的状况，经过改善主控和变流器算法，自动转变发电机定子绕组拓扑，完成低风速段最优Cp运作以提高功率，其对双馈风机功能的优化非常关键。详尽原理是主控根据风况，把控接触器柜对发电机定子实行拓扑转变，小风工况转变为适宜小风工况的星型构造，大风时转变为适宜大风的三角形构造，主控与变频器依据发电机拓扑自动转变对应控制算法。目前我国风力发电增速放缓，存量市场将作为新的行业利润增长点。双馈技术不只能够致使新风场的发电量提高，也能经过技术改革使得存量风场发电量再提高2-3%。中国风力发电将产生质的飞跃。技术改革方案在机组上获得了充足验证，尽管推行时期偏短、但反映效果良好。其中需要技术人员具有专业负责的态度，致力于提高风机安全与功效，改善存量风机的运作功率与质量。进行技术创新，降低成本的基础上增加效益，进一步推动双馈风电机组自动化发电技术发展。

3、结论

双馈风力发电系统基于具有良好的控制特点，在风力发电中获得广泛的应用，其中双馈风电机组是关键。本文针对 双馈风电机组自动化发电量提升进行了深度的探究工作。以 措施为探究重点，解析了双馈风电机组自动化发电量提升的重要性，风力发电产业应继续加大研究，进行创新技术，推动我国风力发电产业进一步发展。

参考文献：

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作者简介：姓名：黄忠（1991.05.04）；性别：男，民族：汉，籍贯：四川省绵竹市，学历：本科；现有职称：助理工程师；研究方向：双馈风电机组自动化发电量提升分析。