隨著風力發(fā)電機組裝機容量的不斷增長,單純作為功率源的傳統(tǒng)風電運行模式逐漸難以滿足電網(wǎng)的要求。為打造對電網(wǎng)更加友好的風電機組,促進風電消納,需合理發(fā)掘風電機組自身潛力,積極參與電網(wǎng)電能質(zhì)量治理。一方面,由于風電機組并網(wǎng)點多在電網(wǎng)末端,并網(wǎng)點電壓極易受本地非理想負荷影響而發(fā)生不平衡、諧波等電能質(zhì)量問題,因此存在改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的現(xiàn)實需求;另一方面,由于風能固有的不確定性和我國嚴重的棄風限電問題,風電機組通常并不處于滿發(fā)狀態(tài),因此裝機容量往往具有較大冗余,具備參與電網(wǎng)電能質(zhì)量治理的客觀條件。基于以上兩點原因,利用風力發(fā)電機組的冗余容量參與電網(wǎng)電能質(zhì)量治理具有突出的現(xiàn)實意義和可觀的研究前景,正受到國內(nèi)外研究者越來越多的關(guān)注。基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(doubly fed induction generator,DFIG)的風電機組由于具有變流器容量小、成本低廉等優(yōu)點,是目前主流的風電機型。本文以DFIG機組為研究對象,圍繞風電機組參與電網(wǎng)電能質(zhì)量治理這一主題,通過理論分析、控制方案設(shè)計和實驗研究,完成了如下工作:1、為充分利用DFIG機組的剩余容量參與并網(wǎng)點電能質(zhì)量治理,針對DFIG提出了不平衡電網(wǎng)...

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 風電技術(shù)發(fā)展
        1.1.2 中國風電設(shè)備利用率
        1.1.3 風電并網(wǎng)點的電能質(zhì)量問題
    1.2 電網(wǎng)電能質(zhì)量治理技術(shù)
        1.2.1 基于無源裝置的電能質(zhì)量治理技術(shù)
        1.2.2 基于專用有源裝置的電能質(zhì)量治理技術(shù)
        1.2.3 基于新能源發(fā)電設(shè)備的電能質(zhì)量治理技術(shù)
    1.3 不平衡和諧波電網(wǎng)下DFIG風電機組控制技術(shù)
        1.3.1 機組運行性能提升技術(shù)
        1.3.2 并網(wǎng)點電壓補償技術(shù)
    1.4 本文的研究內(nèi)容和主要貢獻
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 主要貢獻
第2章 不平衡電網(wǎng)電壓的DFIG補償技術(shù)
    2.1 不平衡電網(wǎng)下DFIG數(shù)學模型
        2.1.1 機側(cè)變流器模型
        2.1.2 網(wǎng)側(cè)變流器模型
    2.2 適應(yīng)實際電網(wǎng)阻抗特性的電壓不平衡解耦控制
        2.2.1 電網(wǎng)阻抗特性及其對DFIG電壓不平衡補償?shù)挠绊?br>        2.2.2 控制方案設(shè)計
        2.2.3 穩(wěn)定性分析
        2.2.4 仿真驗證
        2.2.5 實驗驗證
    2.3 不平衡電網(wǎng)電壓直接諧振控制
        2.3.1 控制方案設(shè)計
        2.3.2 控制性能分析
        2.3.3 電網(wǎng)電壓不平衡補償對DFIG的影響
        2.3.4 實驗驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于混合虛擬阻抗的電網(wǎng)電壓靈活補償技術(shù)
    3.1 混合虛擬阻抗技術(shù)
        3.1.1 諧波阻抗模型
        3.1.2 傳統(tǒng)基于單變量前饋/反饋的虛擬阻抗技術(shù)分析
        3.1.3 混合虛擬阻抗技術(shù)(HVI)
    3.2 機側(cè)變流器對電網(wǎng)電壓不平衡的靈活補償
        3.2.1 控制方案設(shè)計
        3.2.2 控制性能分析
        3.2.3 負序電流利用率分析
        3.2.4 實驗驗證
    3.3 網(wǎng)側(cè)變流器對電網(wǎng)電壓不平衡與諧波的靈活補償
        3.3.1 不平衡和諧波電網(wǎng)下的網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學模型
        3.3.2 控制方案設(shè)計
        3.3.3 控制性能分析
        3.3.4 與傳統(tǒng)虛擬阻抗方法對比
        3.3.5 實驗驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 不平衡電網(wǎng)電壓下多臺DFIG自治協(xié)同補償技術(shù)
    4.1 多機并聯(lián)系統(tǒng)數(shù)學模型
    4.2 不平衡電網(wǎng)電壓下多機自治協(xié)同補償技術(shù)
        4.2.1 控制方案設(shè)計
        4.2.2 機組間電壓測量偏差的影響及對策
        4.2.3 仿真驗證
        4.2.4 實驗驗證
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文的主要結(jié)論和創(chuàng)新點
    5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3765786