适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略

大规模的风电机组并网使电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题，而风机的虚拟惯量控制是解决这一问题的重要手段。当前，永磁直驱风电机组的虚拟惯量控制主要通过将电网频率引入其功率控制或转矩控制中，来实现风机对电网的功率支撑，风电机组仍采用锁相环实现与电网的同步。但在弱电网下，锁相环的动态性能将恶化，甚至会导致风机的失稳。为此，提出一种适应于弱电网的永磁直驱风电机组虚拟惯量协调控制策略，该控制策略可利用直流电容动态实现直驱风电机组网侧逆变器的并网自同步，从而使直驱风电机组无需经过锁相环并网并且能适应于弱电网运行。此外，该控制策略可利用存储于风机的旋转动能为电网提供虚拟惯量。详细讨论了相应的并网自同步机理及惯量模拟机理，并基于MATLAB/Simulink仿真验证了该协调控制策略的有效性