集采

4 类风力发电机组的直流母线汇集采用相位控制以最大限度地减少能量存储

摘要 — 典型的 4 型风力涡轮机使用直流链路逆变器将电机连接到电网，从而为 N 涡轮机农场的每个涡轮机提供 2 个功率转换器步骤，并将产生 2 N 个功率转换器。这项工作提出了一种用于 4 型风电场的直流总线收集系统，该系统减少了所需的转换器总数，并最大限度地降低了储能系统 (ESS) 要求。这种方法要求每个涡轮机有一个转换步骤，ESS 需要一个转换器和一个电网耦合转换器，这导致风电场的转换器数量为 N +2，并可能节省大量成本。然而，直流收集系统的权衡之一是需要增加能量存储以过滤功率变化并提高电网的电能质量。本文介绍了一种有效的直流总线收集系统设计的新方法。风电场的直流收集在涡轮机之间实施功率相位控制方法，该方法可以过滤变化并提高电能质量，同时最大限度地减少对增加储能系统硬件的需求并提高电能质量。相位控制利用了新颖的功率包网络概念和非线性功率流控制设计技术，可确保稳定和增强的动态性能。本文介绍了直流收集和相位控制的理论设计。为了证明这种方法的有效性，提供了详细的数值模拟示例。