双馈感应风电机功率平滑控制与改善电网频率的研究.docx

双馈感应风电机功率平滑控制与改善电网频率的研究
双馈感应风电机功率平滑控制与改善电网频率的研究
摘要：
随着风电发电技术的不断发展，风力发电已经成为全球电力行业的重要组成部分。然而，由于风速和风向的不稳定性，风力发电具有波动性和不可预测性，导致风电机组的发电功率出现大幅变化。这样的变化会对电网造成一定的影响，从而给电网带来一定的经济和安全风险。本文将介绍双馈感应风电机功率平滑控制以及其对改善电网频率的作用。其中，介绍了双馈感应风电机的工作原理和结构，阐述了功率平滑控制技术的实现原理以及其具体应用，最后分别讨论了功率平滑控制的优缺点以及实现效果的评估。
关键词：双馈感应风电机；功率平滑控制；电网频率；
引言：
随着人们对环境和能源问题日益关注，风力发电作为一种新型的清洁能源逐渐被世界各国所接受。当前，风力发电已经成为全球电力行业的重要组成部分，同时也成为当下可再生能源中最有潜力的一种。然而，由于风速和风向的不稳定性，风力发电具有波动性和不可预测性，导致风电机组的发电功率出现大幅变化。这样的变化会对电网造成一定的影响，从而给电网带来一定的经济和安全风险。
对此，研究人员提出了许多解决方法，其中最为实用的方法之一就是采用双馈感应风电机功率平滑控制技术。本文将对该技术进行深入探讨，并分析其在提高电网稳定性方面的作用和价值。
一、双馈感应风电机的工作原理和结构
双馈感应风电机是一种具有旋转电枢和不动电枢的感应电机，它采用的是双馈传动的方式。相比传统的感应电机，双馈感应风电机具有响应速度快、电压等级低、转速稳定等优点。在双馈感应风电机中，电枢绕组接入到一个转子上，这个转子同时又与转速传感器连接。当发电机转速发生改变时，转速传感器会感应出这种变化并将其反馈到主控制器上。主控制器接收到反馈信号之后，会在转子电路内施加一个负载转矩，以调整电压等级并保持转速稳定。
二、功率平滑控制技术实现原理和应用
双馈感应风电机功率平滑控制技术是在变桨和变速控制之上发展起来的一种新型控制技术。该技术主要是通过调整转子的磁场强度来实现装置功率的平滑输出。具体实现方法包括两种，一种是采用电容器的方式，另一种是采用变换器的方式。
在实际应用中，功率平滑控制技术能够实现以下目标：
（1）通过控制转矩的输出使得风电机组的发电功率不会剧烈变化，从而避免风电机组带来的高频变化给电网带来不利影响。
（2）实现风电机组的稳定输出，对电网有利。
（3）提高风电机组的有效利用率，增加风电发电的经济效益。
三、双馈感应风电机功率平滑控制技术的优缺点
（1）优点：
①技术成熟，可靠性高。
②能够适应恶劣的风场环境，安全性更高。
③功率平滑控制技术对稳定风电机的运行起到了关键作用。
（2）缺点：
①双馈感应风电机的采集硬件成本比较高。
②受限于转速和制动转矩应用范围。
③功率平滑控制技术在实现过程中需要对电流进行实时监测，这将增加系统的复杂性。
四、实现效果的评估
目前，双馈感应风电机功率平滑控制技术已经在风电场中得到了广泛的应用。针对不同的风电机组，实现的效果也略有不同。一般来说，功率平滑控制技术能够实现风电机组的平稳输出，减少瞬时功率波动，并提高发电效率，从而提高了电力系统的稳定性和供电质量。
结论：
本文详细介绍了双馈感应风电机功率平滑控制技术的实现原理、应用和优缺点，并且探讨了其在提高电网稳定性和经济效益方面的作用。通过对该技术的分析和研究，发现功率平滑控制技术在实现风电场的平稳运行方面具有重要的意义，同时也为改善电网频率等问题提供了有效的解决方案。