风电孤岛机理与防孤岛保护：双馈风电机组试验研究

本文主要探讨了双馈风电机组在孤岛运行条件下的特性和相应的防孤岛保护策略。首先，研究者通过对风电机组孤岛运行特性进行深入分析，发现孤岛运行时的功率不匹配程度与公共连接点（PCC）处的电压和频率有着密切关系。他们通过定量的功率扰动灵敏度分析，揭示了这种关系的重要性，这有助于理解和优化风电机组在电网不稳定情况下的响应。 提出的防孤岛保护方法是结合无功功率-频率反馈和有功功率-电压反馈的控制策略，这是一种综合性的功率扰动检测机制。这种方法的特点在于能够有效地识别和应对孤岛现象，避免了传统的孤岛检测方法可能存在的盲区，提高了检测速度和可靠性。通过MATLAB/Simulink软件进行仿真实验，验证了这一方法的有效性，能够在模拟环境中准确地检测到双馈风电机组的孤岛状态。 接着，文章将理论研究应用于实践，通过利用RLC负荷模拟设备在2.5兆瓦的大容量双馈风电机组上进行了现场试验。实验结果显示，所提出的防孤岛保护方案能够成功地防止风电机组在电网异常情况下形成孤岛，从而确保了电力系统的安全稳定运行。 对于分布式发电，尤其是风电，其防孤岛保护是一个重要且具有挑战性的问题。由于分散式风电的特殊性，如分散的安装位置和更高的孤岛概率，使得对这类风电机组的防孤岛保护要求更为严格。现有的基于通信的系统级孤岛检测方法依赖于通信网络，而基于发电单元的局部孤岛检测则提供了更直接的信号分析途径。然而，这些方法各自存在局限性，如通信需求、计算复杂度和参数敏感性等。 针对风电机组的防孤岛保护，尽管相关文献相对较少，但本文的研究填补了这一领域的空白，为解决分散式风电的孤岛问题提供了一种创新的解决方案。这对于保障电网的稳定性和安全性，以及推动风电产业的健康发展具有重要意义。