永磁直驱风电机组的频率-转速协调控制策略

"本文主要探讨了变风速下永磁直驱风电机组的转速转矩控制策略，旨在改善风电机组在参与频率调整时的性能，减少转矩突变，增大系统惯性，从而提升电力系统的稳定性和效率。作者在电力系统电磁暂态分析软件上建立了永磁直驱风电机组的动态模型，并提出了一种频率-转速协调控制策略。通过对比仿真，验证了这种协调控制策略能够有效减小频率波动和转矩变化，增强系统稳定性。文章还提及了永磁直驱风电机组的无齿轮箱设计带来的优势以及最大风能跟踪控制策略的解耦效应，同时讨论了现有频率响应控制策略的不足，并提出改进方案。" 本文的核心内容围绕着风力发电领域中的永磁直驱风电机组展开，特别关注其在变风速条件下的转速转矩控制。永磁直驱风电机组因其无齿轮箱、高效率和低维护成本等特点，在风电产业中占据重要地位。然而，这种类型的风电机组在最大风能跟踪控制策略下，会导致机械功率与电磁功率解耦，转速与电网频率解耦，这可能对电力系统的频率稳定性产生负面影响。 针对这一问题，作者通过深入分析永磁直驱风电机组的变速运行特性，利用电力系统电磁暂态分析软件构建了其动态模型。在此基础上，他们提出了一种新的频率-转速协调控制策略。该策略能够平滑转矩变化，当风电机组参与频率调整时，对转速进行适当调节，同时增加了系统惯性，有助于减少频率波动的幅度。 为了验证新控制策略的有效性，作者将其与传统的单一频率控制策略进行了仿真对比。结果显示，采用频率-转速协调控制的风电机组能够更有效地增大系统惯性，显著降低频率波动和转矩突变，提高了整个电力系统的稳定性和运行效率。 文献中还引用了其他研究，指出现有频率响应控制方法存在的问题，如未充分考虑风电机组的失速保护和转速恢复等。因此，提出的协调控制策略不仅解决了这些问题，还为风电机组与常规机组的配合提供了新的思路。 这篇论文对风力发电领域的转速转矩控制策略进行了深入研究，为提高风电机组在电力系统中的稳定性和适应性提供了理论依据和技术支持，对于推动风能的高效利用具有重要意义。