高滲透率可再生能源微電網的風柴荷協調調頻策略

邊曉燕, 姜 瑩, 趙 耀， 李東東

(1. 上海電力學院電氣工程學院, 上海市 200090; 2. 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院, 浙江省杭州市 310014)

0 引言

隨著風電發展水平的不斷提高,微電網中可再生能源滲透率不斷增加,對微電網調頻問題的影響也越來越明顯。雙饋感應發電機(DFIG)作為風力發電機中的主流機型,其有功、無功解耦控制的特點,導致系統頻率與轉子轉速解耦,風機無法響應系統頻率變化。需求側可控負荷過度參與調頻則會影響微電網的供電可靠性。因此,亟須合理協調常規能源、可再生能源及需求側共同參與微電網調頻。

國內外關于風機參與電網調頻的控制方法主要有3類:通過釋放轉子動能的虛擬慣量控制[1-5],可快速調節頻率微小波動,但持續時間較短;通過風機減載留有一定備用容量的超速控制[6-7]和槳距角控制[8-9],雖響應速度較慢,但可長時間參與調頻;多種控制方式組合[10-17]可以適應多種不同的運行模式。需求側參與電網調頻通常針對供電要求不高的可控負荷,如電熱水器、電冰箱、空調等溫控類負荷及電動汽車等充電類負荷[18-24],可提高電網頻率穩定性。文獻[25-26]利用溫控和充電負荷來調節系統頻率,響應系統頻率變化的同時提高經濟效益。網源共同參與調頻效果往往會更加顯著,文獻[27]利用風火需求側共同參與系統調頻,雖提高了系統頻率穩定性但需要過多負荷參與調頻,影響了供電可靠性。上述文獻雖研究了各種控制方式以提高系統的頻率穩定性,但未針對含有高滲透率可再生能源的微電網系統,且增加了負荷的調頻壓力。……