大规模风电直流孤岛运行特性及控制策略研究.docx

大规模风电直流孤岛运行特性及控制策略研究
大规模风电直流孤岛运行特性及控制策略研究
摘要：
随着可再生能源的快速发展，风电作为其中一种重要的清洁能源已经成为全球能源转型的重要组成部分。然而，由于风电的间歇性特性和分散式布局，大规模风电并网运行时存在着一定的局限性，而风电直流孤岛运行则成为了一种可行的解决方案。本文通过研究分析大规模风电直流孤岛运行的特性及控制策略，旨在为风电系统的运营和控制提供参考。
1.引言
随着全球对清洁能源的需求不断增加，风电作为其中一种主要的可再生能源形式，得到了越来越广泛的应用。然而，由于风能的不稳定性和间歇性，大规模风电并网运行存在转换效率低、电网稳定性差等问题。为了解决这些问题，风电直流孤岛运行被提出作为一种新的运行模式。
2.大规模风电直流孤岛运行特性
2.1风电直流孤岛运行的概念及特点
风电直流孤岛运行是指将大规模的风电系统通过直流输电线路与电网隔离，形成一个相对独立的风电运行孤岛。其主要特点是孤岛运行下的风电系统可根据实际情况自主调节输出功率，能够提高电网的稳定性、增加风电的可再生比例以及提高系统的经济性。
2.2风电直流孤岛运行的优势与挑战
在特定情况下，风电直流孤岛运行模式具有如下优势：（1）减少电网的不稳定性，提高电网的安全、稳定运行；（2）增加风电的可再生能源比重，降低化石能源的消耗；（3）提高系统的经济性，降低输电损耗。然而，风电直流孤岛运行也存在着一些挑战，如孤岛运行下的风电系统稳定性、控制策略、电力质量问题等。
3.风电直流孤岛运行的控制策略
3.1风电输出调节策略
由于风电直流孤岛运行强调风电系统的自主性，因此，风电输出功率的调节策略至关重要。其中一种常用的策略是基于风速预测模型的功率控制策略，通过监测风速的变化，调节风电系统的输出功率。
3.2直流输电系统的控制策略
风电直流孤岛运行中的直流输电系统也是一个重要的控制对象。其控制策略包括两方面的内容：（1）直流电压的控制，保证直流线路上的电压稳定；（2）直流电流的控制，调节风电系统的输出功率。
4.案例分析
通过对某大规模风电直流孤岛运行案例进行分析，探索了不同控制策略对风电系统运行的影响，并优化了控制策略的设计。结果显示，在合适的控制策略下，风电直流孤岛运行能够有效提高风电系统的灵活性、稳定性和经济性。
5.结论
本文通过对大规模风电直流孤岛运行特性及控制策略的研究分析，得出了以下结论：（1）风电直流孤岛运行模式具有一定的优势和挑战，可以有效提高风电系统的稳定性和经济性；（2）风电直流孤岛运行的控制策略包括风电输出调节策略和直流输电系统控制策略；（3）通过案例分析验证了控制策略对风电系统运行的影响，优化了控制策略的设计。
然而，本文研究还存在一些限制，例如缺乏大规模实验数据支持，控制策略需进一步验证等。因此，未来的研究还需要进一步深入探讨风电直流孤岛运行的特性及其控制策略。
参考文献：
[1]AhmedB,PourvoyeurK,ZhuZ.Controlstrategiesforislandedoperationwithwindgenerator[J].IEEProceedings-Generation,TransmissionandDistribution,2005,152(4):551-558.
[2]AvendañoMA,MartínezCA,RomeroHD,etal.ControlStructureforIslandingOperationofDistributedGenerationSystemsinMediumVoltageMicrogrids[C]//IndustrialElectronicsSociety,2008.IECON2008.34thAnnualConferenceoftheIEEE.IEEE,2008:3279-3284.
[3]PhamQH.Windpowergenerationcontrolforislandedoperation[C]//Proceedingsofthe14thNationalPowerSystemsConference.IndianInstituteofTechnologyBombay,2006:516-521.