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通过加速分布式控制动态最大化风电场发电功率
Dynamically Maximizing Power Production of Wind Farm Through Accelerated Distributed Control
Pengda Wang · Qiaoqiao Luo · Guan Bai · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
本文基于加速异步分布式计算方案（DCS），提出了一种用于动态最大化尾流风电场（WF）发电量的有功功率控制策略。通过采用基于模型预测控制（MPC）的二自由度（2Dof）有功功率控制策略，可以协调风力发电机（WT）的发电机转速和桨距角，以在强尾流效应的影响下提高风电场层面的长期累计发电量和功率备用。所提出的策略与现有的无模型控制策略有显著不同，它可以通过风力发电机机械状态和动态尾流的在线反馈，快速响应时变风速。所提出的策略通过两项设计可大大提高解决大规模优化问题的效率：其一，采用异步分布式计算方案来...
解读: 从阳光电源新能源综合解决方案的业务视角来看，这项基于加速分布式控制的风电场动态功率优化技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于通过模型预测控制（MPC）协同优化风机转速和桨距角，实现尾流效应下的风电场整体功率最大化。这与阳光电源在光伏电站和储能系统中面临的分布式优化问题高度相似。特...
基于储能边界分析的大规模风电场故障后最优协调电压控制
Optimal Coordinated Post-Event Voltage Control With Energy Storage Boundary Analysis for Large-Scale Wind Farms
Juan Wei · Lai Wei · Sheng Huang · Bozhong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种结合储能边界分析的最优协调故障后电压控制（OPVC）方案，旨在增强大型风电场（WFs）的故障穿越（FRT）能力，同时降低故障期间的风电损失。通过考虑变流器电流的可行区域，对风力发电机（WT）的动能存储（KES）潜力进行了量化。建立了风电场的分层模型预测控制（MPC）模型，以实现最优的故障穿越性能。在上级控制中，考虑功率指令确定最优功率参考值，并将其作为下级控制器的输入，可使风力发电机的端电压保持在电网规范规定的可行范围内。在下级控制中，对风力发电机的 d 轴和 q 轴电流参考值进行...
解读: 该故障后协调电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的储能SOC边界约束策略可直接应用于风光储混合电站的ESS集成方案，优化储能系统在电网故障时的动态响应。通过协调控制算法，可提升SG系列光伏逆变器与储能系统的协同低电压穿越能力，加快故障后...
基于加速异步分布式控制的双馈风电机组与尾流风电场集电系统损耗最小化
An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm
Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法，并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率，从而最小化风电机组和集电系统的损耗，提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外，建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性，并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时，采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...
解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...