微电网双馈风力发电控制策略研究：并网与孤岛模式

本文主要探讨了微电网中双馈感应风力发电系统（DFIG）的控制策略，旨在实现有功功率平衡和电压稳定，确保并网和孤岛模式下的微电网平稳运行。 1. 双馈感应发电机（DFIG）在微电网中的角色 双馈感应发电机因其可变速恒频发电的优势，被广泛应用于风力发电系统。DFIG通过调节其转子侧的电压，可以在不同风速条件下捕捉最大风能，从而提高风能利用率。在微电网中，DFIG不仅提供电能，还参与电压和频率的调节。 2. 并网运行状态下的控制方法 在并网运行时，DFIG的主要任务是抵消风功率波动对微电网电压的影响。通过灵敏度分析，系统可以根据有功功率的变化动态调整无功功率输出，以保持微电网的电压稳定。这种方法有助于改善电能质量，减少因线路电阻导致的电压波动。 3. 孤岛运行状态下的控制策略 当微电网处于孤岛模式时，DFIG需转换为独立运行模式。为了保持电压和频率的稳定，DFIG采用变桨距角控制并结合储能装置来限制风电功率输出。同时，模仿下垂特性，与其他采用类似控制的分布式电源协同工作，共同控制微电网的频率和电压，确保系统的稳定运行。 4. 分层控制结构 微电网的控制结构通常采用分层设计，包括微电网中心控制器（MGCC）、负荷控制器（LC）和微电源控制器（MC）。MGCC负责全局策略，协调各个分布式电源和负荷的运行；LC管理负荷的电力需求；MC则专注于单个电源如DFIG的控制，确保其性能满足整体微电网的要求。 5. 仿真实验验证 通过仿真实验，本文提出的控制方法证明了其在并网和孤岛运行状态下的有效性，能够有效解决风力发电系统集成到微电网中的问题，实现微电网的稳定运行和电能质量的提升。 总结来说，本文提出的控制方法结合了灵敏度分析、下垂特性和储能技术，对微电网中DFIG的并网及孤岛运行进行了优化，提升了微电网的稳定性和适应性，为未来微电网的设计和控制提供了理论基础和实践参考。