基于超导储能的直驱风电系统功率平滑控制

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2013.1.21.4

中国电力 ›› 2013, Vol. 46 ›› Issue (1): 21-25.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.1.21.4

基于超导储能的直驱风电系统功率平滑控制

党存禄，林国富

兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州 730050

收稿日期:2012-09-26 出版日期:2013-01-05 发布日期:2015-12-09
作者简介:党存禄（1964—）,男,甘肃天水人,教授,硕士研究生导师,从事电力电子与电力系统自动化方面的研究。E-mail: dcl_1964@163.com

Smoothing Control of Directly-Driven Wind Power System with Superconducting Magnetic Energy Storage

DANG Cun-lu, LIN Guo-fu

College of Electrical and Information Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China

Received:2012-09-26 Online:2013-01-05 Published:2015-12-09

摘要/Abstract

摘要： 针对并网运行直驱风力发电系统输出有功功率的波动问题,对变换器直流环节并联超导储能系统的控制方式在计及风速模型的基础上做进一步的分析,并对超导储能系统斩波器提出双闭环加脉冲判断的控制策略,确保超导磁体线圈电流水平,使超导储能系统可以快速、准确地吞吐能量,保证直驱风力发电系统在最大限度捕获风能的同时,向电网输送较为平滑的有功功率。对增加超导储能系统的直驱风力发电系统的建模仿真结果,说明了该方法的正确性和有效性。

关键词: 风力发电系统, 直驱型, 风速模型, 超导储能系统, 功率平滑控制

Abstract: In order to solve the problem of output fluctuations of active power occurring in directly-driven wind power generators integrated with power grid, based on the method of paralleling a superconducting magnetic energy storage system(SMESS) to the converter and the wind speed model analysis, a control strategy for the chopper of the SMESS was proposed with pulse judgment plus dual closed-loops, which can make the SMESS have energy throughput quickly and accurately, obtaining the results of maximum wind energy capture and smoother active power to the grid. Simulation of a directly-driven wind power generator with a superconducting magnetic energy storage system proves the correctness and effectiveness of the controlling strategies.

Key words: wind power generation system, directly-driven, wind speed model, superconducting magnetic energy storage, smoothing control of output power

中图分类号:

TM614

党存禄，林国富. 基于超导储能的直驱风电系统功率平滑控制[J]. 中国电力, 2013, 46(1): 21-25.

DANG Cun-lu, LIN Guo-fu. Smoothing Control of Directly-Driven Wind Power System with Superconducting Magnetic Energy Storage[J]. Electric Power, 2013, 46(1): 21-25.

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参考文献

[1] 戴慧珠,陈默子,王伟胜,等.中国风电发展现状及有关技术服务[J].中国电力,2005,38（1）：80-84.DAI Hui-zhu, CHEN Mo-zi, WANG Wei-sheng, et al . The status of wind power development and technical supports in China[J].Electric Power, 2005, 38(1): 80-84.
[2] 迟永宁,王伟胜,刘燕华,等.大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响[J].电力系统自动化,2006,30（15）：10-14.CHI Yong-ning, WANG Wei-sheng, LIU Yan-hua, et al . Impact of large scale wind farm integration on power system transient stability[J]. Automation of Electric Power Systems, 2006, 30(15):10-14.
[3] 廖勇,何金波,姚骏,等.基于变桨距和转矩动态控制的直驱永磁同步风力发电机功率平滑控制[J].中国电机工程学报,2009, 29（18）：71-77.LIAO Yong, HE Jin-bo, YAO Jun, et al . Power smoothing control strategy of direct-driven permanent magnet synchronous generator for wind turbine with pitch angle control and torque dynamic control[J]. Proceedings of the CSEE, 2009, 29(18): 71-77.
[4] UEHARA A, PRATAP A, GOYA T, et al . A coordinated control method to smooth wind power fluctuations of a PMSG-based WECS[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2011, 26(2):550-558.
[5] 张文亮,丘明,来小康.储能技术在电力系统中的应用[J].电网技术,2009,32（7）：1-9.ZHANG Wen-liang, QIU Ming, LAI Xiao-kang. Application of energy storage technologies in power grids[J]. Power System Technology, 2009, 32(7): 1-9.
[6] 刘昌金,胡长生,李霄,等.基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计[J].电力系统自动化,2009,33（16）：83-88.LIU Chang-jin, HU Chang-sheng, LI Xiao, et al . Design of SMES control system for smoothing power fluctuations in wind farms[J].Automation of Electric Power Systems, 2009, 33(16): 83-88.
[7] 程时杰,李刚,孙海顺,等.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].电网与清洁能源,2009,25（2）：1-8.CHENG Shi-jie, LI Gang, SUN Hai-shun, et al . Application and prospect of energy storage in electrical engineering[J]. Power System and Clean Energy, 2009, 25(2): 1-8.
[8] KIM G H, KIM A R, KIM S, et al . A novel HTS SMES application in combination with a permanent magnet synchronous generator type wind power generation system[J]. Physica C, 2011, 471(21-22): 1413-1418.
[9] 魏毅立,韩素贤,时盛志.风力发电系统中组合风速的建模及仿真[J].可再生能源,2010,28（2）：18-20.WEI Yi-li, HAN Su-xian, SHI Sheng-zhi. The modeling and simulation of the combined wind speed in the wind power system[J]. Renewable Energy Resources, 2010, 28(2): 18-20.
[10] 姚骏,廖勇,瞿兴鸿,等.直驱永磁同步风力发电机的最佳风能跟踪控制[J].电网技术,2008,32（10）：11-16.YAO Jun, LIAO Yong, QU Xing-hong, et al . The optimum wind energy tracking for permanent magnet wind turbine generator[J].Power System Technology, 2008, 32(10): 11-16.
[11] 唐跃进,石晶,任丽.超导储能系统（SMES）及其在电力系统中的应用[M]. 北京：中国电力出版社,2009：62-91.
[12] ALI M H, WU B, DOUGAL R A. An Overview of SMES applications in power and energy systems[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2010, 1(1): 38-47.
[13] 周雪松,权博,马幼捷,等.超导磁储能装置在风电系统控制中的应用[J].中国电力,2010,43（6）：5-9.ZHOU Xue-song, QUAN Bo, MA You-jie, et al . Applications of a super-conducting magnetic energy storage system in a wind power system[J]. Electric Power, 2010, 43(6): 5-9.
[14] 杨斌,诸嘉慧,郭云峥,等.高温超导磁储能用斩波器仿真及实验[J].电力自动化设备,2010,30（12）：51-54.YANG Bin, ZHU Jia-hui, GUO Yun-zheng, et al . Simulation and experiment of HT-SMES chopper[J]. Electric Power Automation Equipment, 2010, 30(12): 51-54.
[15] GB/T 19963—2011 风电场接入电力系统技术规定[S].

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[1]	杨国华, 祁鑫, 贾睿, 刘一峰, 蒙飞, 马鑫, 邢潇文. 基于CEEMD-SE的CNN&LSTM-GRU短期风电功率预测[J]. 中国电力, 2024, 57(2): 55-61.
[2]	王晓晨, 金艳鸣, 张晋芳, 王晓晨, 杨冰. 考虑新能源大规模发展的差异化综合效益评价模型[J]. 中国电力, 2018, 51(10): 178-184.
[3]	刘京波, 宋鹏, 吴林林, 柳玉, 吴宇辉, 张扬帆. 风电场无功电压控制系统运行现状分析及提升措施[J]. 中国电力, 2018, 51(8): 130-138.
[4]	李建锋, 韩琴, 刘战礼. 基于风电机组分群的风电可靠性评价方法研究[J]. 中国电力, 2018, 51(6): 136-143.
[5]	吴正人, 李非, 路婷婷, 刘梅. 风力机尾流扰动对大气底层边界层的影响[J]. 中国电力, 2018, 51(6): 144-149.
[6]	李媛媛, 孙自安, 张志刚, 张世强, 张凌康, 贾宏刚, 张鑫. 大规模风电机组集中接入对系统短路电流的影响[J]. 中国电力, 2018, 51(4): 33-38,88.
[7]	吴涛, 刘立红, 王岱岚. 某风电场智能化远程集控系统设计[J]. 中国电力, 2018, 51(4): 161-167.
[8]	谢国辉, 何永胜, 王卿然. 中国东中部地区风电发展前景分析[J]. 中国电力, 2018, 51(3): 100-104.
[9]	谭茂强, 杨源, 贾斌, 李聪. 海上风电机组抗台风技术研究[J]. 中国电力, 2018, 51(2): 112-117.
[10]	丁显, 柳亦兵, 滕伟. 风电机组齿轮箱非平稳振动信号谱分析方法[J]. 中国电力, 2017, 50(12): 153-158.
[11]	孟杰, 潘巧波, 高庆水, 邓小文. 大型直驱风电机组快速响应优化控制策略[J]. 中国电力, 2017, 50(9): 165-170.
[12]	王宣元, 马莉, 曲昊源. 美国得克萨斯州风电消纳的市场运行机制及启示[J]. 中国电力, 2017, 50(7): 10-18.
[13]	姚刚, 赵翔宇, 贺先强, 黄晓旭, 朱椤方. 基于Power World的风电最优接入方案研究[J]. 中国电力, 2017, 50(6): 140-145.
[14]	卢佳. 计及功率平衡含风电的发电系统可靠性评估[J]. 中国电力, 2017, 50(6): 146-151.
[15]	赵洪山, 张健平, 李浪. 基于最优权重和隶属云的风电机组状态模糊综合评估[J]. 中国电力, 2017, 50(5): 88-94.

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