风电场STATCOM自调整模糊控制策略研究

"用于风电场补偿的STATCOM自调整模糊控制研究" 风电场的运行环境具有高度的不稳定性，由于风速的变化以及电网可能出现的故障，风电场中的风电机组经常面临无功功率需求的挑战。在这种背景下，有效的无功补偿策略显得尤为重要。并联无功补偿设备，如静止无功补偿器（Static Synchronous Compensator，简称STATCOM），在维持风电机组稳定运行方面起着关键作用。STATCOM能够动态调整其无功输出，以抵消风电机组因风速变化或电网扰动产生的无功不平衡，从而保持机端电压的稳定。 本文主要由哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院的夏宁和刘瑞叶共同研究，探讨了STATCOM在风电场中的应用，并提出了基于自调整模糊控制的新型控制策略。首先，他们构建了一个包含风力机和异步发电机的整体数学模型，以全面模拟风电场的动态行为。然后，深入研究了STATCOM的基本控制策略，指出传统的控制方法可能无法应对复杂的风电场环境。 为了改善补偿效果，作者们设计了一种自调整模糊控制器。这种控制器能够根据当前的系统状态自动调整其控制参数，以适应风电场的实时变化。通过建立风电场仿真系统，他们在不同工况下对比分析了各种控制方法的补偿性能。仿真结果证实，自调整模糊控制策略能够更有效地稳定风电机组的机端电压，保证系统的正常运行。 关键词涉及到的核心概念包括：风电场、STATCOM、自调整模糊控制、无功补偿和电压稳定。文章指出，风力发电的随机性和间歇性使得风电机组输出功率波动，而恒速异步发电机在提供有功的同时需大量吸收无功，这可能导致电压不稳定。采用自调整模糊控制的STATCOM能够迅速响应这些变化，提供所需的无功补偿，防止电机转速升高和电压下降，确保风电机组的稳定运行，对整个电力系统的稳定至关重要。 随着技术的进步，动态无功补偿设备如STATCOM逐渐成为风电场电压控制的首选方案。尽管已有文献采用模糊PI控制实现对STATCOM的控制，但本文提出的自调整模糊控制方法进一步提升了补偿性能，展示了在复杂风电环境下更优秀的适应性和控制精度。这项研究对于优化风电场的运行效率和提升电力系统的稳定性具有理论和实践意义。