文 献 综 述
考虑尾流效应的风电场最大功率点跟踪策略设计
摘要：随着不可再生资源的消耗严重，如何选用新能源来代替传统能源发电已经变尤为重要。其中，风能作为一种无污染、可再生的新能源，已在全球范围内得到越来越多的重视。同时，考虑到风能的波动性和间歇性，大规模风电接入电网将对电力系统的稳定运行造成影响，且影响程度随风电渗透率的增加而越发凸显。本文阐述了风电接入对电力系统运行的影响，并就风电占比提高时对尾流的影响进行了介绍，同时对比了风电机组的几种控制策略。进一步地，本文分析了尾流风速的建模，研究了风电场MPPT控制的原理，对接下来的工作做了进一步展望。
关键词：尾流效应，风电机组，风电场，控制策略
1 引言
1.1 课题研究背景
作为一种清洁、易获取的可再生资源，风能已成为目前大规模开发的能源。风能开发对于缓解能源危机、降低温室效应影响和改善国家电力结构起到重要作用[1]。随着大规模风电场的集中开发，风电机组投入、安装调试等投资成本显著提高，风电场出力优化逐渐成为降低投资风险的有效途径之一。根据统计，全球的风电累计装机容量从2005年的59.1GW增长到2020年的792GW，并保持逐年递增的趋势。从装机容量占比中可以看出，中国已经成为风电技术发展的主要力量。截至2017年，中国风电累计装机总容量已达到1.8403亿kW，全球预计在2030年达到2110GW，我国的风力发电具有良好的发展前景，其接入电网的比例也不断增加。
1.2 大规模风电接入对电力系统的影响
随着风电规模的扩大，电力系统中风电渗透率不断提高，考虑到风能本身的间歇性和波动性，这将给传统电力系统带来不容忽视的影响，主要有：
1）对电网稳定运行的影响。由于自然界的风速不断地变化，风力发电机的出力也随时变化，从而影响系统有功平衡，进而影响频率稳定。风速是具有随机性的，使得风机输出的功率也会随风速产生变化，使电网的功率有变化，电网不再稳定。因此风力发电机出力有较大的随机性，一天内可能有多次起动并网和停机解列[2]。
2）对发电计划与调度影响。风电的随机性及不可控性给发电计划和调度带来一些困难。风电场如果参与调度计划，则必须预测未来24h的发电曲线。虽然预测风电场的发电曲线还比较困难，但对大型并网风电场非常必要。在日交易计划的实施过程当中，由于负荷的非预期变化和发电机组的非计划停运等，电网调度中心还要进行在线校正发电计划，校正计划一般在30min之前发给电厂和供电公司等单位，如果并网风电场能够提供未来1～3 h的出力，则对电网的调度中心也是有意义的[3-4]。
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