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基于DFIG可用无功裕度的风电场无功电压控制方法
摘要
无功电压控制对于风电场的运行非常重要，特别是在高压网中接入风电场时更是必不可少。本文研究了基于双馈风力发电机可用无功裕度的无功电压控制方法。该方法旨在维护风电场的稳态电压，并可与电网无功控制策略车协作，以保证系统的稳定性和可靠性。
关键词：双馈风力发电机；可用无功裕度；无功电压控制；稳态电压；电网无功控制策略
引言
随着世界能源需求的不断增长，风力发电成为一种非常有前途的清洁能源。尽管大容量风电场在稳态运行时具有较高的电压和功率因数，但在风速的变化和启动过程中，风力发电机的输出电压和功率因数会发生较大变化。因此，无功电压控制是风电场稳态运行中不可或缺的一部分，旨在维护风电场电网连接点的稳态电压，保证系统的稳定性和可靠性。
方法
双馈风力发电机（DFIG）是一种常用于风电场的发电机类型。在DFIG系统中，电网侧变流器（GSC）用于控制机侧变流器（RSC）和电网之间的有功和无功功率交换。由于机侧变流器可以吸收和提供无功功率，因此DFIG具有更高的无功调节能力。
可用无功裕度（Qlim）是无功电压控制中的一个重要参数。它是电机侧变流器和电网之间无功功率交换的限制，可以预防电机侧变流器过载并降低电机的损坏风险。在DFIG系统中，双回路控制器用于限制机侧变流器的无功功率且保护电机。
本文提出一种基于DFIG可用无功裕度的无功电压控制方法（如图1所示）。首先，根据电网的无功需求，确定风电场的无功目标。然后，用Qlim限制机侧变频器的无功功率，同时通过电机侧变频器来控制机侧无功功率与充电器容积的差异。最后，将控制过程交给电网无功控制策略进行协调，以保证系统稳定。
结果
通过对单机和多机风电场进行仿真分析，证明了本文提出的方法的有效性。该方法可以通过Qlim限制无功功率来控制风电场的稳态电压，并且能够与电网无功控制策略进行协调以保证系统的稳定性和可靠性。
结论
本文提出了一种基于DFIG可用无功裕度的无功电压控制方法，该方法能够限制机侧变流器的无功功率并通过电机侧变流器控制机侧无功功率与充电电容器容积的差异，以保持风电场的稳态电压，并与电网无功控制策略协调。仿真结果表明，该方法是有效和可行的，为风电场的无功电压控制提供了一个新的思路。未来可进一步研究该方法在实际风电场中的应用。