第一，分析風電爬坡事件發(fā)生的機理和風電爬坡特性，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速下的切機過程，以及其對風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)成的風電場，降出力優(yōu)化后的橡膠軟連接構(gòu)成的風電場，其爬坡率顯著降低。另外，大規(guī)模高風險風電爬坡事件主要發(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，確定風電場的出力邊界，從而提高風電場出力參考指令的可執(zhí)行度。
第三，風速的隨機波動導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。