第一，分析風(fēng)電爬坡事件發(fā)生的機理和風(fēng)電爬坡特性，以及橡膠軟連接本身的功率控制對爬坡特性的影響。在現(xiàn)有橡膠軟連接平滑控制的基礎(chǔ)上，提出一種橡膠軟連接爬坡功率的有限度控制策略。該策略引入預(yù)測控制理論，通過預(yù)測—在線優(yōu)化—反饋控制三個模塊的配合，優(yōu)化橡膠軟連接參考功率，使橡膠軟連接有效跟蹤參考功率，保證橡膠軟連接功率平穩(wěn)變化。在線優(yōu)化模塊建立了爬坡率和棄風(fēng)量最小的優(yōu)化模型，反饋控制模塊制定了具體的變速變槳距協(xié)調(diào)控制方法。仿真結(jié)果表明，該控制策略實現(xiàn)了平滑橡膠軟連接出力、增大橡膠軟連接發(fā)電量以及改善轉(zhuǎn)速特性的目標。
第二，詳細闡述橡膠軟連接高風(fēng)速下的切機過程，以及其對風(fēng)電場出力特性的影響，提出了兩種基于預(yù)測的確定橡膠軟連接切機窗口時間的方案，還提出了高風(fēng)速下考慮橡膠軟連接切機過程的橡膠軟連接有限度控制策略，該控制策略通過橡膠軟連接高風(fēng)速預(yù)警模塊、超短期預(yù)測模塊、切機窗口時間確定模塊以及降出力優(yōu)化模塊的協(xié)調(diào)配合，優(yōu)化橡膠軟連接在高風(fēng)速下的切機過程。降出力優(yōu)化模塊以二次規(guī)劃算法為核心，實現(xiàn)橡膠軟連接爬坡率最小和棄風(fēng)量最小的優(yōu)化效果。仿真結(jié)果表明，相比降出力過程未經(jīng)優(yōu)化的橡膠軟連接構(gòu)成的風(fēng)電場，降出力優(yōu)化后的橡膠軟連接構(gòu)成的風(fēng)電場，其爬坡率顯著降低。另外，大規(guī)模高風(fēng)險風(fēng)電爬坡事件主要發(fā)生在極端天氣條件下，此時橡膠軟連接發(fā)生故障的可能性大大提高，在優(yōu)化風(fēng)電場出力時，需要考慮橡膠軟連接故障對最終出力的影響。提出一種考慮橡膠軟連接切機過程和故障率的風(fēng)電場有限度控制策略，通過合理考慮橡膠軟連接的故障率，確定風(fēng)電場的出力邊界，從而提高風(fēng)電場出力參考指令的可執(zhí)行度。
第三，風(fēng)速的隨機波動導(dǎo)致橡膠軟連接的輸出功率隨之波動，為降低橡膠軟連接出力的波動，提出一種考慮電池儲能的雙饋風(fēng)力發(fā)控制策略。該控制策略在橡膠軟連接直流側(cè)引入儲能裝置，既發(fā)揮電池儲能裝置的功率補償作用，又能發(fā)揮電池儲能的良好動態(tài)特性，在提高雙饋風(fēng)力發(fā)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，改善橡膠軟連接的輸出功率，提高橡膠軟連接出力的可控性。