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基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法
基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法
摘要：随着风能的快速发展，风电机组越来越多地被应用于电力系统中。在电力系统中，调频技术是确保电力系统安全、稳定运行的重要手段之一。本论文提出了一种基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法，通过控制风电机组的有功和无功输出，实现对电力系统频率的调节。通过仿真验证，证明了所提方法的有效性和可行性。
关键词：风电机组、调频、功率平衡、双馈风电机组、无功输出
1.引言
风能作为一种清洁、可再生的能源，受到了越来越多的关注。风电机组作为转化风能为电能的装置，其在电力系统中的地位越来越重要。调频技术是确保电力系统安全、稳定运行的关键所在。传统的调频方法主要是通过发电机的机械控制或励磁控制来实现电力系统频率的调节。然而，随着风电机组的普及，传统调频方法已经不能满足需求。因此，需要提出一种适用于风电机组的辅助调频方法。
2.双馈风电机组简介
双馈风电机组是一种常用的风电机组类型。双馈风电机组有两个转子，一个是定子转子，另一个是可旋转的转子。定子转子通过电缆连接到电力系统，可旋转的转子通过变频器与转速传感器连接。双馈风电机组具有输出功率稳定、传输损耗小等优点，因此被广泛应用于风电场。
3.基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法
3.1功率平衡控制原理
功率平衡是电力系统正常运行所必需的条件之一。在电力系统中，负荷的变化会导致电力系统频率的波动。为了保持系统频率的稳定，需要控制发电机的有功和无功输出，使得系统负荷与发电功率之间保持平衡。
3.2基于功率平衡控制的双馈风电机组调频方法
基于功率平衡控制原理，本论文提出了一种双馈风电机组辅助调频方法。该方法主要包括以下步骤：
（1）测量电力系统频率，获取系统频率的实时信息；
（2）根据系统频率的变化情况，计算调节量，即需要调整的有功和无功输出；
（3）通过控制可旋转的转子的转速，调整风电机组的有功输出；
（4）通过调整变频器的输出电压，调整风电机组的无功输出；
（5）循环执行步骤（1）至步骤（4），实现对电力系统频率的调节。
4.仿真验证与结果分析
本论文通过Matlab/Simulink软件对所提方法进行了仿真验证。仿真结果表明，该方法能够有效地调节风电机组的输出功率，实现对电力系统频率的调节。具体地，当系统频率升高时，风电机组通过减小输出功率的方式降低频率；当系统频率降低时，风电机组通过增加输出功率的方式升高频率。
5.结论
本论文提出了一种基于功率平衡控制原理的双馈风电机组辅助调频方法。通过控制风电机组的有功和无功输出，实现对电力系统频率的调节。通过仿真验证，证明了所提方法的有效性和可行性。该方法具有实现简单、控制性能好等优点，对于风电机组的调频具有重要意义。
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