钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究.pdf

第３８卷第２２期２０１０年１１月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、，ｏＩ＿３８ＮＯ．２２ＮＯＶ．１６．２０１０钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究李国杰，唐志伟，聂宏展，谭靖（１．清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京１０００８４；２．东北电力大学，吉林吉林１３２０１２）摘要：由于风电的随机波动性，大量风电的并网给电网带来了影响，利用储能系统平抑风功率波动的研究变得愈加重要。以钒液流电池（ＶａｎａｄｉｕｍＲｅｄｏｘＦｌｏｗＢａｔｔｅｒｙ，ＶＲＦＢ）为储能元件研究其风电平抑控制策略，建立反映ＶＲＦＢ充放电特性的仿真模型。以钒氧化还原液流电池电化学交流阻抗等效电路为基础，对等效电路重要参数的变化规律做了分析与简化，建立了反映钒液流电池充放电特性的数学模型。以ＡＣ／ＤＣ变换器的功率解耦控制为基础，建立了基于ＶＲＦＢ储能系统的平抑风电波动控制策略。以某风场的实测风速数据和１．５Ｍｗ双馈电机为例，利用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ仿真软件，验证了控制策略的有效性和可行性。关键词：钒氧化还原液流电池；风力发电；储能系统；平抑控制Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｆｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａｔｔｅｒｙｔｏｓｍｏｏｔｈｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ——ＬＩＧｕｏ－ｊｉｅ，ＴＡＮＧＺｈｉｗｅｉ，ＮＩＥＨｏｎｇｚｈａｎ，ＴＡＮＪｉｎｇ（１．１ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ，ＤｅｐｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ２．ＮｏｒｔｈｅａｓｔＤｉａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｒａｎｄｏｍｉｃｉｔｙｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｂｒｉｎｇｓａｂｉｇｐｒｏｂｌｅｍｔｏｐｏｗｅｒｇｒｉｄｓ．Ｔｈｕｓ，ａｎｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ＶａｎａｄｉｕｍＲｅｄｏｘＦｌｏｗＢａｔｔｅｒｙ（ＶＲＦＢ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｓｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｔｏｓｍｏｏｔｈｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎａｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃ－ｃｈｅｍｉｃａｌＡＣｉｍｐｅｄａｎｃｅｏｆＶＲＦＢ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｌａｗｏｆｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｓｈｏｗｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＶＲＦＢ．ＡｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆＶＲＦＢｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｐｏｗｅｒｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆａｎＡＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｏｓｍｏｏｔｈｗｉｎｄｐｏｗｅｒ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｉｎａｐｒａｃｔｉｃａｌｗｉｎｄｆａｒｍａｎｄ１．５ＭＷｄｏｕｂｌｅ－ｆｅｅｄｍｏｔｏｒａｓｅｘａｍｐｌｅｓ．ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＶＲＦＢａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｕｓｉｎｇＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｐａｃｋａｇｅ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０９７７０５０ａｎｄＮｏ．５０８２３００１）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａａｅｒｙ（ＶＲＦＢ）；ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓ（ＥＳＳ）；ｓｍｏｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌ中图分类号：ＴＭ７１２；ＴＭ９１２文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４３４１５（２０１０）２２一Ｏ１１５－０５０引言作为清洁、环保的可再生能源，风电在我国和世界其他国家迅速发展。目前，风力并网发电成了发展最快、技术最成熟的新型可再生能源发电形式［卜。然而由于风能的随机波动，使得大规模风电接入严重影响电网的稳定运行ＩｊＪ。采用储能技术对功率进行调节将能够很好地解决这个问题。钒氧化还原液流电池以其显著的优点成为风电基金项目：国家自然科学基金（５０９７７０５０，５０８２３００１）；清华大学自主课题（２００９ＴＨＺ０７０６０，ＳＫＬＤ０９Ｍ２８）储能的最佳选择之－－Ｉ引，其优点如下：１）造价较低，使用寿命长，可达１５～２０年；２）无毒，有利于环保；３）功率和容量可以灵活改变：４）可以１００％深度放电，而且无需保护；５）保存期无限，储存寿命长。本文以钒液流电池为储能元件，研究其平抑风电波动的控制策略。首先建立反映ＶＲＦＢ充放电特性的仿真模型。以电化学中钒液流电池交流阻抗等效电路为基础，分析了等效电路中主要参数的变化规律，以此建立了反映钒液流电池充放电特性的等效数学模型，并通过仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ进电力系统保护与控制行验证。以ＡＣ／ＤＣ变换器功率解耦控制为基础，建立了基于ＶＲＦＢ储能系统的平抑风电功率波动的控制策略；利用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ电磁暂态仿真软件，研究储能系统对１．５ＭＷ双馈风力发电功率波动的平抑效果，仿真结果表明所提出的ＶＲＦＢ储能控制策略能够有效地平抑风电波动。１以交流阻抗法为基础的钒液流电池建模１．１钒液流电池的建模文献［５】通过对钒氧化还原液流电池的交流阻抗测试和交流阻抗曲线的拟合，得到忽略短时间影响因素、忽略机理不明因素的高频区钒液流电池内阻等效示意图如图１所示。ＣＰＥｔ图１钒电池等效电路Ｆｉｇ．１ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆＶＲＦＢ图１中，为电池的电感；Ｒ为电池的欧姆阻抗；尺２为电池的电荷转移阻抗；ＣＰＥ】为恒相位元素；由分析得知三１的值很小，与１和２相差７个数量级，所以将其忽略ｐＪ。并且在文献［５］提供了恒定电流条件下钒液流电池充放电特性曲线（单电池），如图２所示。其中纵轴为电池的端口电压，横轴为与容量有关的充放电时间。ｆ，ｈ图２液流电池充放电特性曲线Ｆｉｇ．２ＣｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＶＲＦＢ图１所示的交流阻抗等效电路各参数的变化规律如下［５ｌ。包含了电极电阻、电极与电解液接触电阻、电解液电阻和隔膜电阻。它在充电过程中随着电流的增大而增大，而在放电过程中随着电流的增大先减小后增大，并且当端口电压低于某一值时（由于电量变低）钒液流电池内部的电场强度降低，电解液阻抗，交换膜阻抗都会相对增加，也会快速增加；Ｒ２反映了电荷穿越电极和电解质两相界面的转移过程，其值随电流的增大而增大，充放电过程阻值差异明显；同样当端口电压低于时（由于电量变低）电荷穿越电解质的能力减弱，这使尺２增加。ＣＰＥ表征了由于系统电极不均匀引起的阻抗变形，其值介于Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗（化学中其交流阻抗图呈现与实轴夹角近似４５。的直线，它相当于电极反应的扩散过程）［６ｌ与容性之间，充电时更近似容性，放电时近似Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗，但在单独的充电和放电过程中变化不大。根据Ｒ变化规律建立数学模型如式（１）：‘Ｉ．＋．Ｉｉｌｉ＜ｏ（充电状态），Ｖ＞，，、＝“｛ＲＩ２＋：Ｉｉ－南Ｉｉ＞０（放电状杰），Ｖ＞ＩＲＬ３＋（一）ｉ＞ｏ（放电状态），Ｖ＜式（１）中：Ｒ和足，分别为液流电池在充电和放电状态下ｌ的基值；ｋｌ和ｋ，为充放电电流变化引起ｌ变化的比例系数；ｆｎ为１取最小值时的放电电流；ｉ、Ｖ为当前电池端口电流和电压；ｆｆ一｝表征在放电状态时随电流增大先变小后变大的变化规律；Ｖｎ为端口电压阈值，（一）表示当端口电压低于阈值时１将迅速增大的变化规律。根据尺２变化规律建立数学模型如式（２）：Ｉ２１＋１ｌｉ｝ｉ＜０（充电状态），Ｖ＞Ｒｚ＝｛２＋ｋ２２ｌｉｌ’ｉ＞０（放电状态）Ｖ＞【３＋３（一）ｉ＞０（放电状态），Ｖ＞（２）式（２）中：，和分别为液流电池在充电和放电状态下尺２的基值；ｋ，和ｋ，，为电流变化引起２变化的比例系数；ｋ，为和端口电压变化有关的比例系数。ＣＰＥ利用电阻和电容串联来模拟。利用以上分析和参数建模，建立钒液流电池仿真模型，如图３所示。图３钒液流电池模型Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａｔｔｅｒｙ李国杰，等钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究－１１７－图３中尺】和２分别用外控可变电阻实现，阻值与电压和电流构成的函数关系如式（１）、（２）所示。Ｄ】和Ｄ２为二极管。风和为放电回路的电阻和电容，Ｒ。和Ｃｃ为充电回路的电阻和电容。Ｅ】表征液流电池内部理想直流电压源，它的电压随液流电池所存电量的变化而变化，利用理想电容模拟。１．２钒液流电池模型的测试在ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ仿真软件的环境下搭建模型并进行测试，以４０个单电池组成电池堆的参数为例进行模拟，额定电压为５０Ｖ，额定电流为５０Ａ，工作电压范围为４０～６４Ｖ；充电过程先采用５０Ａ恒流充电模式，当液流电池的端口电压到达６４Ｖ时切换到６４Ｖ恒压充电模式，直至充电电流小于５Ａ时结束。放电过程利用恒压源先将模拟液流电池内部直流电压源的电容充电至６４ｖ，再以５０Ａ恒流放电，直至液流电池的端口电压小于等于４０Ｖ时结束。仿真模型的参数说明见附录Ａ。图４中纵轴为端口电压（ＴｅｒｍｉｎａｌＶｏｌｔａｇｅ），横轴为模拟的液流电池电量（Ｃａｐａｃｉｔｉｅｓ）。６４６０Ｃａｐａｅｉｔｉｅｓｌ（Ｑ／Ａｈ）图４钒液流电池模型充放电特性曲线图’Ｆｉｇ．４ＣｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＶＲＦＢＳｍｏｄｅｌ由图４可知，液流电池模型在充放电过程中其端口电压变化可分为三个阶段。在充放电初期，由于电池的等效内阻分压引起液流电池的端口电压在很短的时间内变化。充放电中期，钒液流电池的端口电压近似线性变化，这是因为在此期间充放电的电流不变，内部阻抗不变。在充电末期采用６４Ｖ恒压充电，这时充电电流逐渐减小，内部等效直流源电压逐渐增大，内部阻抗随充电电流的减小而减小，内部阻抗的分压也减小；在放电末期，钒液流电池的端口电压快速减小，这一方面是由于内部等效源的电压随所存电量的减小而减小，另一方面是因为这时端口电压小于阈值，内部电抗迅速增大，内阻分压增大。通过对比模型的充放电曲线图４和实际液流电池的（单电池）充放电特性曲线图２，可以清楚地看出，此仿真模型可以比较精准地模拟液流电池充放电的动态特性。基于以上所建立的钒液流电池模型，构建ＶＲＦＢ储能系统，研究平抑风功率波动的控制策略。２储能系统的控制策略２．１双馈风力发电机储能系统本文储能系统与单台风力发电机的连接如图５所示，在双馈电机的交流端连接储能装置，这样不影响双馈风电机组的控制，储能控制方法更加灵活。电网图５储能装置连接风电双馈示意图Ｆｉｇ．５ＴｈｅｄｉａｇｒａｍｏｆＥＳＳｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｗｉｔｈａＤＦＩＧｓｙｓｔｅｍ图５中，尸ｗ为风力机输出的功率，Ｐｗｉｎｄ为风力发电机的输出功率，尸Ｅｓｓ为储能系统平抑的功率，为经过平抑后输入到电网的功率。２。２ＡＣ／ＤＣ双向变换器功率的解耦控制储能系统ＡＣ／ＤＣ双向变换器采取基于ＩＧＢＴ的电压源换流技术，其ｄｑ旋转坐标系下电压方程如式（３）所示【引。Ｉｄ＝ｅｄ一（＋Ｒ）ｉｄ＋ｆｑ，Ｉ１，／ｑ＝ｅｑ一ｆｄ一（＋）ｆｑ有功功率和无功功率为：ＪＵｄｌｄ＋ｕｑｌｑ…ｌ—ＵｑｌｄＵｄｌｑ式（３）和式（４）中：Ｐ、Ｑ为变换器输出的有功功率和无功功率；ｕ、为变换器交流侧电压的ｄ、ｑ轴分量；ｆｄ、ｆａ为变换器交流侧电流的ｄ、ｑ轴分量；、为电网电压的ｄ、ｑ轴分量；Ｌ、Ｒ为变换器内部的电感、电阻；Ｐ为微分算子。根据交流电压ｑ轴定向原则，则＝０，Ｕ。＝。，从而使Ｐ、Ｑ实现解耦控制｛。储能系统的解耦控制策略框图如图６所示。图６中，Ｐｒｅｆ和Ｑｒｅｆ为有功功率和无功功率的控“制参考值，ｄｃ为液流电池端口直流电压，ＰＩ表示比例积分控制。根据极点配置原则，选择控制参数，保证闭环控制系统的稳定性。电力系统保护与控制交流母线图６ＡＣ／ＤＣ变换器解耦控制策略框图Ｆｉｇ．６ＤｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｄｉａｇｒａｍｏｆＡＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｎｅｒ２．３风能平抑的控制目标风能经过风力发电机转换为电能，风速的不断变化引起了风力机的输出功率Ｐｌ的变化，按变化的频率范围可将，分为三部分【９］：高频区（１Ｈｚ及以上）、低频区（０．０１Ｈｚ及以下）和它们之间的中频区。高频区这部分功率被发电机的转子惯量吸收；低频区的功率由于变化缓慢，被与其相连电网中的ＡＧＣ补偿；而中频区的功率是影响相连电网最严重的，也是储能装置要平抑的部分ｌ】。因为转子惯量对高频区功率的平抑，所以发电机输出功率ｎｄ的波动范围仅在中频区和低频区。因此有式（５）功率分配关系：Ｐｗ：ＢＥｗｉｎｄＥＳＳ＋尸ｇ（５）一Ｔ』Ｊ／为了平抑风能的需要，储能系统（ＥＳＳ）所要平抑的功率为【加】：ｓｌ，，￣＇Ｐｗｉｎｄ６式（６）中：尸ｗｉｄ为风力发电机组的输出功率；而÷为高通滤波器，为时间常数，＝１／２７ｃ，ｌ＋为截止频率；注入到电网的功率为式（７）所示：１１式（７）中的为低通滤波器，因此为１＋风电输出功率经过储能系统平抑后注入到电网的功率。因此，图６中所示的储能系统控制策略中，输出有功功率参考值Ｐｒｅｆ为一尸Ｆ；输出无功功率的参考值ｆ可设为０，也可以根据实际需要进行设置。需要指出的是，低通滤波器的参数选择并不影响ＶＲＦＢ储能控制系统的稳定性。３仿真验证利用电磁暂态仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ，以”１．５ＭＷ双馈电机为例【ｌ，模拟并验证钒液流电池储能系统的风电功率平抑效果，模型结构参看图５。仿真选用的液流电池容量为风力发电机容量的０－３倍Ｊ，仿真时间为２４ｈ。控制参数见附录Ｂ。仿真输入的风速为我国内陆某风场４月初某天的实测风速数据，如图７所示。∥ｈ图７实测风速曲线图Ｆｉｇ．７Ｐｒａｃｔｉｃａｌｗｉｎｄｓｐｅｅｄ仿真中，双馈电机运行在最大风能捕获状态，当风速为１３ｍ／ｓ时风电机组输出功率达到最大，风速大于１３ｍ／ｓ时输出的功率不变，储能系统对风电机输出功率的平抑效果如图８所示。１・６１４１．２≥１．０罨０．８６４ｎ２Ｏ．０ｆｍ图８风能平抑效果示意图Ｆｉｇ．８ＳｍｏｏｔｈｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｗｉｔｈＥＳＳ从图８中可以看出，风力发电机的输出功率尸ｗ随风速剧烈波动，例如在图８中１２时到１４时之间，风力发电机的输出功率的最大变化率大于０．２５ＭＷ／（１０ｍｉｎ）而平抑后小于０．０２ＭＷ／（１０ｍｉｎ）。因此经过储能系统平抑后，输入到电网的功率变得很平滑。图９为钒液流电池储能系统的功率变化曲线图，图中尸Ｅｓｓ为正时，表示储能系统（ＥＳＳ）吸收功率，液流电池处于充电状态；尸Ｅｓｓ为负时，表示储能系统输出功率，液流电池处于放电状态；曲线与Ｙ－－０的交点为液流电池充放电状态的转换点。李国杰，等钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究－１１９一小一一Ｌ／’Ｖ０２４６８１０１２１４１６１８２０２２２４ｆｍ图９储能系统功率变化曲线Ｆｉｇ．９ＯｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆＥＳＳ图１Ｏ为．ｎｄ和的频谱分析比较，从图中可以清楚地看出，中频区（１－４）．０１Ｈｚ）内０．０４Ｈｚ和０．１Ｈｚ的位置上ｉｄ各出现了一次幅值较大的峰值，在的频谱曲线上没有出现，并且的幅值与Ｐ、ｖＩｎｄ的幅值相比小了很多，因此中频区内的功率得到很好的抑制。Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ图１０风功率的频谱波动比较图Ｆｉｇ．１０Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ４结论本文仿真及模型搭建的参数全部来自于实际数据，并利用电磁暂态仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ进行仿真，所以研究结果具有普遍的实际意义。得到的主要结论有：（１）根据钒液流电池充放电过程中内部电抗的变化规律，建立了钒液流电池内阻与充放电电流和当前电池电压（电量）的函数关系；由测试可知，模型能够较好地反映钒液流电池的充放电特性。（２）将低通滤波器滤过的风功率作为控制目标，与ＡＣ／ＤＣ变换器功率解耦控制相结合，建立了储能系统的控制策略。仿真结果表明，所提出的液流电池储能系统控制策略能够有效地平抑风电功率波动。（３）风力发电与储能系统配合后，有利于风力发电机最大风能捕获控制的实现，实现风能的最大利用，有利于与风电机组相连电网的稳定运行，为风电大规模并网创造更好的环境。附录Ａ．液流电池的仿真测试模型主要参数仿真中１模型的参数为：１１＝０．０５８Ｑ，Ｒ１２＝０．０５６Ｑ，Ｒ１３＝Ｒ１２＋ｋｌ２Ｘｌ／０ｌ，ｋｌ＝尼ｌ２＝４．５×１０～，／ｏ＝５３Ａ，Ｚｎ４５Ｖ。仿真中尺２模型的参数为：２ｌ－－０．１６３ｆ２，Ｒ２２＝０．０８９Ｑ，Ｒ２３＝Ｒ２２＋２Ｘｌｉｏｌ，１＝６．０３Ｘ１０一，２＝８．９４ｘ１０一，Ｖｎ＝４５Ｖ，３＝０．５３。ＣＰＥ１的参数为：＝０．０４２Ｑ，Ｒｆ＝０．０３７Ｑ，＝２．６５３ｍＦ，Ｃｆ＝３．９７９ｍＦ。Ｂ．仿真中主要控制参数有功Ｐ控制回路中，功率外环的ＰＩ参数为：５，Ｔ￣－－－０．００２Ｓ；电流内环的ＰＩ参数为：１８，Ｔｉ＝０．００４Ｓ。在无功Ｑ控制回路中，无功功率外环的ＰＩ参数为：＝５，Ｔｉ＝０．００２ｓ：电流内环的ＰＩ参数为：＝４．２，＝０．００２Ｓ。参考文献［１］雷亚洲，ＧＯＲＤＯＮＬ．风力发电与电力市场［Ｊ］．电力系统自动化，２００５，２９（１０）：１－５．ＬＥＩＹａ．ｚｈｏｕ，ＧＯＲＤＯＮＬ．Ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｍａｒｋｅｔ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃ￣ｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００５，２９（１０）：１－５．［２］王丽婕，廖晓钟，高阳，等．风电场发电功率的建模和预测研究综述［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（１３）：１ｌ８．１２１．—ＷＡＮＧＬｉ－ｊｉｅ，ＬＩＡＯＸｉａｏｚｈｏｎｇ，ＧＡＯＹａｎｇ，ｅｔａ１．Ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏ￣ｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１３）：ｌ１８．１２１．［３］田春筝，李琼林，宋晓凯．风电场建模及其对接入电网稳定性的影响分析［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（１９）：４６．５１．ＴＩＡＮＣｈｕｎ・ｚｈｅｎｇ，ＬＩＱｉｏｎｇ－ｌｉｎ，ＳＯＮＧＸｉａｏ－ｋａｉ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｉｎｄｆａｒｍｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏ￣ｃｆｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１９）：—４６５１．［４］张立，程杰，杨裕生，等．液流电池旁路电流的研究概况［Ｊ］．电源技术，２００９，３３（２）：１４４．１４７．ＺＨＡＮＧＬｉ，ＣＨＥＮＧＪｉｅ，ＹＡＮＧＹｕ－ｓｈｅｎｇ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｓｈｕｎｔｃｕｒｒｅｎｔｉｎｒｅｄｏｘｎｏｗｂａｔｔｅｒｙ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００９，３３（２）：１４４．１４７．［５］罗冬梅．钒氧化还原液流电池研究【Ｄ】．辽宁：东北大学，２００５．—ＬＵＯＤｏｎｇｍｅｉ．Ｓｔｕｄｙｏｎｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａｔｔｅｒｙ［Ｄ］．Ｌｉａｏｎｉｎｇ：ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００５．（下转第１２５页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１２５）¨Ⅲ㈣枷姗瑚ｍ０∞暑！【Ｉ嚣Ｂ葛张俊芳，等基于改进模糊神经网络的配电网故障选线研究一１２５－（上接第ｌ１９页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅｌ１９）—［６］ＭｕｒａｌｉｄｈａｒａｎＶＳ．Ｗａｒｂｕｒｇｉｍｐｅｄａｎｃｅｂａｓｉｃｓ—ｒｅｖｉｓｉｔｅｄ［Ｊ］．ＡｎｔｉＣｏｒｒｏｓｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９９７，４４（１）：２６．２９．［７］张崇巍，张兴．ＰＷＭ整流器及其控制【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００３．［８］丁奇，严东超，曹启蒙．三相电压型ＰＷＭ整流器控制系统设计方法的研究【Ｊ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（２３）：８４．８７．—ＤＩＮＧＱｉ，ＹＡＮＤｏｎｇ－ｃｈａｏ，ＣＡＯＱｉｍｅｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅＰＷＭｒｅｃｔｉｆｉｅｒ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓ￣ｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（２３）：８４．８７．［９］ＬｕｏＣｈａｎｇｌｉｎｇ，ＢａｎａｋａｒＨａｄｉ，ＳｈｅｎＢａｉｋｅ．Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｔｏｓｍｏｏｔｈｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｎｅｒｇｙＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００７，２２（２）：３４１．３４９．［１０］ＷｅｉＬｉ，ＧｄｚａＪｏ６ｓ，ＣｈａｄＡｂｂｅｙ．ＡｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｉｎｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｕｓｉｎｇａＤＣｂｕｓｃａｐａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｆｉｌｔｅｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅ［Ｃ］．／／ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００６．４１ｓｔＩＡＳＡｎｎｕａｌＭｅｅｔｉｎｇ．ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＲｅｃｏｒｄｏｆｔｈｅ２００６ＩＥＥＥ．Ｔａｍｐａ：２００６：２１６．２２１．［１１］李环平，杨金明．基于ＰＳＣＡＤＥＭＴＤＣ的大型并网风电场建模与仿真【Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（２１）：６２．６６．——ＬＩＨｕａｎｐｉｎｇ，ＹＡＮＧＪｉｎｍｉｎｇ．ＭｏｄｅｌａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｎｄｆａｒｍｂａｓｅｄｏｎＰＳＣＡＤＥＭＴＤＣｆＪ１．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏ１．２００９，３７（２１）：６２．６６．收稿１５ｔ期ｌ２０１０－０６－１１；修回日期ｌ２０１０－０６－２４作者简介：李国杰（１９６５－），男，副教授，从事电力系统分析与控—制、新能源及电能质量的研究；Ｅｍａｉｌ：ｌｉｇｕｏｊｉｅ＠￣ｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃａ唐志伟（１９８５一），男，硕士研究生，主要研究方向为风力发电、电力系统继电保护；Ｅ．ｍａｉｌ：ｚｈｉｗｅｉｊｌ＠１６３．ｃｏｍ聂宏展（１９６２－），男，教授，研究方向为电力系统运行分析与继电保护。