并联运行的风力发电机组优化

双馈风力发电机在并网前有独立的励磁电源，所以可以在并网前得到与电网电压频率、相位、幅值一致的定子电压，实现变转速条件下并网，并网瞬间定子无冲击电流产生。其理想状态是物理上实现与电网的挂接，但无能量交换，因此称为“柔性并网”，主要有空载并网和负载并网两种方式。

1.空载并网方式

空载并网时，风力发电机组不带本地负载，适合直接向电网供电的大型风电场并网控制。并网前双馈风力发电机定子侧开路，由转子交流电源进行励磁，当定子电压稳定且与电网电压保持一致后就可以实施并网，其结构如图4-1所示，图中Pmech为风力机向发电机传送的功率，Pr为转子通过变频器从电源吸收的功率（励磁用）。

图4-1　双馈风力发电机空载并网结构图

(www.xing528.com)

图4-2　双馈风力发电机负载并网结构图

空载并网控制相对简单，在并网过程中几乎没有冲击电流。并网后由于发电机和电网保持柔性连接，定子电流基本为零，不向电网送电。当控制切换到最大功率点跟踪后，能实现双馈风力发电机系统的并网发电。

2.负载并网方式

负载并网时，风力机定子侧接阻性负载，在负载两端建立与电网频率、相位、幅值一致的电压，然后进行并网，其结构如图4-2所示，图中Ps为发电机定子输出的功率。

负载并网同样能实现无冲击并网，并网后DFIG可以切除负载运行，定子侧功率全部输入电网。若并网时所带电阻为需要继续供电的本地负载，则也可带负载运行，定子侧输出能量先满足本地负载所需，多余的输送至电网，构成分布式发电系统。