风机变流器电网适应性的实验室模拟与控制

随着大规模风电场的接入，风机与电网运行的相互影响以及风机及其变流器的电网适应性问题已使风机并网及电网的可靠安全运行受到了严峻挑战，风机及其变流器与电网适应性研究已成为近来研究的热点。然而，现实风场中风机变流器的电网适应性研究与测试面临着极大困难，本项目拟开展风机变流器电网适应性的实验室模拟研究，无疑是具有重要意义和有特色的工作。主要研究包括：在建立电网动态模型基础上，提出采用复合拓扑结构及其控制策略的电网模拟新方法；在深入研究风力机脉动转矩特性以及传动机构的柔性多质量体特性基础上，提出风力机动态建模以及具有转矩动态补偿的风力机模拟方法；在变流器、发电机动态建模基础上，建立模拟系统的统一数学模型；通过风机变流器电网适应性统一控制策略以及仿真与模拟归一化研究，探索大规模风场风机变流器电网适应性的实验室研究的新方法、新理论。

本自然基金面上项目的研究目标是开展风机变流器电网适应性的实验室模拟研究,在建立电网动态模型基础上，提出采用复合拓扑结构及其控制策略的电网模拟新方法；在深入研究风力机脉动转矩特性以及传动机构的柔性多质量体特性基础上，提出风力机动态建模以及具有转矩动态补偿的风力机模拟方法；在变流器、发电机动态建模基础上，建立模拟系统的统一数学模型；通过风机变流器电网适应性统一控制策略以及仿真与模拟归一化研究，探索大规模风场风机变流器电网适应性的实验室研究的新方法、新理论。在自然基金面上资助下，经过三年来的持续努力和高效研究，本课题组已完全按计划完成了所有的研究内容，实现了项目申请时拟定的预期目标。本项目完整的分析并解决了典型电网故障与风力机的实验室模拟问题，并对故障条件下的风力机系统内各部分的建模做出了深入的分析。有效地提供了风力发电系统在电网故障条件下的实验室模拟与研究方法。对风机变流器电网适应性模拟系统的统一建模与仿真系统和模拟系统的归一化进行了深入的研究，提供了有效的理论支撑。该项目已资助发表(含录用)SCI/EI论文5篇，国内期刊5篇，申请发明专利2件，出版学术专著一本，取得了良好的学术成果。经此项目培养，申请人获得2011年度台达学者。在此项目基础上，申请人也获得了相关自然基金“多逆变器并网系统谐振机理及抑制策略的研究”，(批准号：51277051)。