弱電網情況下雙饋風電機組改進虛擬感抗控制方法

張學廣, 方 冉, 馬 彥, 趙旖旎, 徐殿國

(1. 哈爾濱工業大學電氣工程與自動化學院, 黑龍江省哈爾濱市 150001;2. 中國空間技術研究院通信衛星事業部, 北京市 100084)

0 引言

雙饋風電機組作為目前使用最為廣泛的風電機組類型,其并網穩定性問題不容忽視。風電場一般處于交流電網末端,從風電機組側看,電網呈現出弱電網特性。弱電網是指電網阻抗較大,電網阻抗影響不能忽略的非理想電網。研究及現場運行情況表明,雙饋風電機組在弱電網連接條件下可能會出現功率振蕩甚至失穩情況,因此有必要針對雙饋風電機組在弱電網情況下的運行控制展開研究[1]。

針對弱電網情況下雙饋風電機組存在的不穩定現象,可以通過適當調整控制器的參數或改變系統的運行狀態來提高系統的穩定性[2]。但是由于實際系統對于控制器動態特性和系統運行狀態的要求,僅通過調節控制器參數或改變系統運行狀態來改善系統穩定性的作用有限,因此有必要通過調整控制器結構來改善系統的穩定性。然而目前改變雙饋風電機組控制器結構的方法大多用于改善機組的動態特性,或應用于電網故障情況下的故障穿越控制[3-4]。針對弱電網下風電機組并網穩定性問題的研究則集中在提高并網逆變器對弱電網的適應能力上[5-6],對轉子側控制方法的研究還較少。文獻[7-8]針對弱電網條件下運行的雙饋風電機組,提出了虛擬同步控制策略,有效地提高了系統在弱電網情況下的功率傳輸能力和運行穩定性。……