双馈风电场次同步振荡建模与分析.docx

双馈风电场次同步振荡建模与分析
双馈风电场次同步振荡建模与分析
摘要：
双馈风电场是一种新型的风力发电系统，具有高效性和可靠性的特点。本文针对双馈风电场的次同步振荡进行建模与分析，通过分析双馈风电场的工作原理和控制策略，提出了一种改善次同步振荡的解决方案，并通过模拟实验验证了该方案的有效性。
关键词：双馈风电场；次同步振荡；建模与分析；控制策略
1引言
风能是一种可再生的清洁能源，因此风力发电系统得到了广泛的关注和研究。双馈风电场是一种新型的风力发电系统，与传统的固定转速风力发电系统相比，它具有更高的发电效率和更低的传动机械损耗。然而，在双馈风电场的运行过程中，次同步振荡是一个普遍存在的问题，降低了系统的可靠性和稳定性。
2双馈风电场的工作原理
双馈风电场由风机、功率转换器和电网组成。风机通过叶片转动产生机械能，然后通过风机转子和电机定子之间的机械耦合将机械能传递到电机上。功率转换器将电机产生的电能通过变频器变换为与电网频率同步的交流电能，并通过与电网连接的变压器将电能送入电网。
3双馈风电场的次同步振荡问题
次同步振荡是双馈风电场普遍存在的问题，它会导致系统的振荡幅值增大、损耗超过许可范围。次同步振荡的主要原因是双馈风电场与电网之间存在着反馈耦合。当风速变化时，风机转子的转动速度也会变化，从而改变了风机转子和电机定子之间的机械耦合关系，引起了次同步振荡。
4建模与分析
为了解决双馈风电场的次同步振荡问题，本文提出了一种改善振荡的解决方案。该方案的关键是通过控制策略来减小风机转子和电机定子之间的机械耦合程度，从而降低次同步振荡的幅值。
首先，通过建立双馈风电场的数学模型，分析了双馈风电场的工作原理和动力学特性。然后，利用线性化技术，将非线性的数学模型线性化，建立了双馈风电场的线性模型。通过对线性模型的分析，得到了双馈风电场的振荡频率和增益。最后，通过MATLAB软件进行模拟实验，验证了改善次同步振荡的控制策略的有效性。
5结论
本文通过建模与分析，对双馈风电场的次同步振荡问题进行了研究，并提出了一种改善振荡的解决方案。通过模拟实验验证，该方案能够有效降低次同步振荡幅值，提高系统的可靠性和稳定性。这对于双馈风电场的运行和发展具有重要的意义。
参考文献：
[1]Hua,Jiang;Miao,Jingtao.(2018).AnalysisandimprovementofsubsynchronousoscillationscausedbyDCbreakersduringgridfaultsindoublyfedinductiongeneratorbasedgrid-connectedwindfarms[J].IETGeneration,TransmissionandDistribution,12(15),3692-3701.
[2]Wei,N.H.;Lin,W.(2016).Researchonsubsynchronousoscillationcharacteristicsofgridconnectedwindturbines[C].2016IEEEInternationalConferenceon,China,1-5.
[3]Jiang,J.H.;Wang,Y.Z.(2015).SubsynchronousoscillationanalysisandmitigationinDFIGwindpowersystemsbasedonfull-scalepowerconverter[C].201534thChineseControlConference,Hangzhou,China,5922-5925.