双馈风电场暂态电压控制策略与RTDS试验验证

"本文主要探讨了双馈式风电场在暂态电压控制中的问题和解决方案，特别是在弱电网条件下的应用。研究指出，双馈风电场在强电网条件下仅依靠自身无功支撑可能导致转子电流过大的问题，而在弱电网环境下，风电场发出暂态无功能够有效抑制电压跌落且转子励磁电流增长可接受。为验证提出的控制方案，通过构建包含工控机、现场总线和光纤设备的试验系统，并在RTDS（实时数字仿真器）上进行了闭环试验，试验结果证实了理论分析的准确性。文章还回顾了相关文献，包括对单台机组、风电场二次电压控制、无功分配策略、励磁电流控制、集中补偿设备协调控制等方面的研究，展示了不同控制策略在电压/无功调节和故障穿越中的应用。" 本文关注的是双馈式风电场的暂态电压控制问题，尤其是在弱电网环境下的电压支撑能力。双馈风电机组在电网故障时，由于其"弱支撑性"，往往不能提供足够的无功支持，这给电网稳定和风电场自身安全带来了挑战。针对这一问题，文章提出了一种风电场暂态无功附加控制策略。理论分析表明，在强电网中，风电场内部无功支撑可能导致转子电流异常增大，而在弱电网中，风电场主动发出无功能有效抑制电压跌落，同时转子励磁电流的增长在可接受范围内。 为实施这一控制策略，研究人员设计了一个由工业控制计算机、现场总线通信和光纤设备组成的试验平台，并在RTDS上进行了闭环试验，验证了理论分析的正确性。RTDS是一种高级的仿真工具，常用于电力系统的实时模拟，对于测试控制策略的实际效果非常有效。 文献回顾部分，文章引用了多项前期研究，涉及单台风电机组的暂态电压和无功调节、风电场二次电压控制、分布式控制、无功分配原则、励磁电流优化、变流器容量配置、集中补偿设备协调控制等多个方面，这些研究为双馈风电场的电压控制提供了理论基础和技术参考。此外，还讨论了风电机组的故障穿越策略，如励磁控制改进、无功补偿方案以及针对电压跌落的暂态控制方法，这些都是提高风电场在电网故障时稳定运行的关键技术。 这篇文章深入研究了双馈式风电场的电压控制策略，尤其是在弱电网条件下的无功支援能力，通过实验证明了提出的控制方案的有效性，为风电场并网运行的稳定性和安全性提供了新的解决方案。