风电黑启动失败原因与改进策略：风机软启动控制研究

本文主要探讨了国家风光储示范电站黑启动中风机启动失败的原因及其应对策略。风光储电站，作为一种结合风能、太阳能和储能技术的新型能源设施，对于保障电网的稳定性和可靠性至关重要。当外部电网发生故障时，传统依赖化石燃料的黑启动方案可能无法满足需求，而风光储电站的黑启动能力则具有重要意义。 在风光储电站的黑启动试验中，重点关注的是风机在这一过程中的作用。通常情况下，风机的直接并网可能导致储能变流器因启动过电流而跳闸，从而中断黑启动进程。这主要是由于风机在启动初期没有经过适当的软启动阶段，电流冲击过大。为了克服这个问题，文章提出了采用直流电压软启动的控制策略。这种策略旨在通过控制风机的启动速度，逐渐增加直流电压，从而降低启动电流，避免变流器的过载。 文章首先详细介绍了永磁直驱风机的拓扑结构，包括其由永磁电机、二极管整流器、斩波升压电路、直流电容、制动电路和变流器构成的系统。然后，通过实际的预充电和配电回路示意图，阐述了风机启动的步骤，强调了软启动过程的重要性。 作者通过仿真模拟验证了风机软启动控制策略的有效性。仿真结果显示，该策略成功地降低了风机变流器在启动阶段的电流峰值，防止了黑启动过程中常见的过流问题。这一发现对于提升风光储电站的黑启动性能，确保在电网故障时能迅速恢复供电，提供了重要的技术支持。 本文的研究不仅对解决风光储电站黑启动中风机启动问题具有实用价值，也为新能源和局部微电网在特殊条件下的运行提供了工程参考，对于推动整个电力系统的智能化和可持续发展具有深远意义。