Improved use of WT kinetic energy for system frequency support

Guoyi Xu; Lie Xu

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Improved use of WT kinetic energy for system frequency support

机译：更好地利用WT动能来支持系统频率

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To ensure security operation of power systems with high wind penetration, wind turbines (WTs) are required to participate system frequency control. The amount of WT kinetic energy used for system frequency control is discussed and minimum rotor speeds according to different WT operation states are defined to avoid large drop of mechanical power during WT frequency control. The effect of different power shapes of releasing the kinetic energy on system frequency support is investigated and two methods are proposed. The first one is aimed at reducing the rate of change of frequency (ROCOF), whereas the second one aimed to reduce both the ROCOF and frequency nadir. The proposed strategies not only make full use of the available kinetic energy but also lead to a smooth transition when the rotor re-accelerates. The performance of the proposed strategies is validated by simulations using MATLAB/Simulink. The results indicate significant improvement on system frequency control.

机译：为了确保高风速发电系统的安全运行，需要风力涡轮机（WT）参与系统频率控制。讨论了用于系统频率控制的WT动能量，并定义了根据不同WT操作状态的最小转子速度，以避免在WT频率控制期间机械功率大幅下降。研究了释放动能的不同功率形状对系统频率支持的影响，并提出了两种方法。第一个旨在降低频率变化率（ROCOF），而第二个旨在降低ROCOF和频率最低点。所提出的策略不仅充分利用了可用的动能，而且还导致了转子重新加速时的平稳过渡。通过使用MATLAB / Simulink进行仿真，可以验证所提出策略的性能。结果表明在系统频率控制上有显着改善。

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来源
《Renewable Power Generation, IET》 |2017年第8期|1094-1100|共7页
作者
Guoyi Xu; Lie Xu;
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作者单位

North China Electric Power University, People's Republic of China;

University of Strathclyde, UK;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
frequency control; power generation control; power system security; rotors (mechanical); wind power plants; wind turbines;

机译：频率控制;发电控制;电力系统安全性;转子（机械）;风力发电厂;风力涡轮机;

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