差动调速型风力发电机组并网控制研究

摘要

差动调速型风电机组通过机械化转速调节,实现发电机并网。并网控制是实现机组安全平稳并网的重要技术保障。利用MATLAB/Simulink平台,构建了风轮、传动链、调速电动机和发电机的差动调速型风电机组仿真模型。基于转差频率控制和模糊控制理论,设计了差动调速风电控制系统。对转速控制与机组最大功率追踪稳态特性进行了仿真试验,并通过搭建物理平台开展仿真试验分析。试验结果显示,发电机在3.5 s左右时,其转速基本保持在300 r/min的恒定转速。该结果表明:在空载并网阶段,调速电动机能够调节发电机的转速,使得发电机输出电压、频率等基本与电网一致,能够较好地满足并网要求。在额定风速下,模糊控制能够较好地使机组保持最大风能利用系数,验证了所设计控制系统的有效性与准确性。该结果对电网安全运行及智慧电网建设的深入研究具有一定的借鉴意义。