基于虚拟惯量的风电场黑启动频率协同控制策略
【图文】：
研究工作，江苏电网现有黑启动电源点包括了苏北地区的徐州黑启动电站和苏南地区的溧阳沙河抽水蓄能电站、宜兴抽水蓄能电站。苏北地区盐城、南通两市近海风电资源极为丰富，通过调研选取合适的风电场和火电厂进行黑启动试验，，将有效推动风电场作为黑启动电源的相关理论及实践研究。图1江苏电网黑启动电源和风电资源分布情况Fig．1Existingblack-startgeneratorsandwindpowersourcesinJiangsuProvince风电机组出力波动性较大，且由于采用电流控制策略，其无法主动建立并维持孤立小系统的电压和频率，同时大型辅机启动过程会带来孤网电压和频率稳定问题。从实际工程角度出发，本文的风电机组为永磁直驱风电机组，选择柴油发电机作为配套小容量启动电源，同时配以静止无功发生器以维持启动过程电压稳定，其系统示意图如图2所示。风电场黑启动的具体过程如下。1)采用柴油发电机向风电场35kV侧母线进行供电，在黑启动过程中作为主参考源，为孤立小系统提供稳定的电压幅值和频率参考。2)对静止无功发生器的电容器及其控制系统进行充电，启动静止无功发生器，为孤立小系统提供无功电压支撑。3)利用柴油发电机对永磁直驱风电机组的辅机系统进行供电，当风速满足启动条件时，风电机组开始捕获风能，分别对机侧和网侧变流器进行控制，实现对35kV侧母线的功率传递。4)受低功率运行稳定因素限制，风电机组通过变桨控制，最低可将网侧出力限制为10%～20%额定功率，对馈线上若干风电机组的辅机系统供电，以达到孤立小系统功率平衡的目的。5)通过多台风电机组的启动，进一步扩大孤立小系统的容量，当风电场启动容量达到一定规模时，开始对出口线路和变压器进行充电，恢复临近火电厂的辅机，最终启动具有一定容量的带基础负荷的火?
火电厂进行黑启动试验，将有效推动风电场作为黑启动电源的相关理论及实践研究。图1江苏电网黑启动电源和风电资源分布情况Fig．1Existingblack-startgeneratorsandwindpowersourcesinJiangsuProvince风电机组出力波动性较大，且由于采用电流控制策略，其无法主动建立并维持孤立小系统的电压和频率，同时大型辅机启动过程会带来孤网电压和频率稳定问题。从实际工程角度出发，本文的风电机组为永磁直驱风电机组，选择柴油发电机作为配套小容量启动电源，同时配以静止无功发生器以维持启动过程电压稳定，其系统示意图如图2所示。风电场黑启动的具体过程如下。1)采用柴油发电机向风电场35kV侧母线进行供电，在黑启动过程中作为主参考源，为孤立小系统提供稳定的电压幅值和频率参考。2)对静止无功发生器的电容器及其控制系统进行充电，启动静止无功发生器，为孤立小系统提供无功电压支撑。3)利用柴油发电机对永磁直驱风电机组的辅机系统进行供电，当风速满足启动条件时，风电机组开始捕获风能，分别对机侧和网侧变流器进行控制，实现对35kV侧母线的功率传递。4)受低功率运行稳定因素限制，风电机组通过变桨控制，最低可将网侧出力限制为10%～20%额定功率，对馈线上若干风电机组的辅机系统供电，以达到孤立小系统功率平衡的目的。5)通过多台风电机组的启动，进一步扩大孤立小系统的容量，当风电场启动容量达到一定规模时，开始对出口线路和变压器进行充电，恢复临近火电厂的辅机，最终启动具有一定容量的带基础负荷的火电机组。图2风电场作为电源的黑启动系统示意图Fig．2Schematicdiagramoftheblack-startsystemtakingthewindfarmasapowersource2虚拟惯量策略适应性分析2．1虚拟惯量原理对于常规同步发电机组，忽略
【作者单位】： 东南大学电气工程学院;国网福建省电力有限公司厦门供电公司;江苏方天电力技术有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51577030) 江苏省科技计划项目(BY2016076-03)~~
【分类号】：TM614
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