本文關(guān)鍵詞：用于風(fēng)電并網(wǎng)的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究

  更多相關(guān)文章： VSC-HVDC 直接電流控制 雙饋感應(yīng)電機(jī) 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng) 優(yōu)化控制策略

【摘要】：大型陸上風(fēng)電基地及遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)分布分散,通常需將分散的風(fēng)功率集中長(zhǎng)距離、跨區(qū)域外送,柔性直流輸電技術(shù)(Voltage-Sourced Converter High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)將是解決這一難題的理想方案。本論文重點(diǎn)討論了用于風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)時(shí)VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略以及多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)與多個(gè)交流電網(wǎng)互聯(lián)時(shí)多端VSC-HVDC系統(tǒng)的直流電壓優(yōu)化控制策略。(1)分析了VSC-HVDC的穩(wěn)態(tài)特性并建立了數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了VSC-HVDC系統(tǒng)的直接電流控制策略。在三相靜止坐標(biāo)系下的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的VSC-HVDC系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;通過(guò)離散化時(shí)域數(shù)學(xué)模型并引入無(wú)差拍控制,分析了基于前饋補(bǔ)償解耦原理的內(nèi)環(huán)電流控制器和應(yīng)用于不同形式下的外環(huán)功率控制器,從而設(shè)計(jì)了VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略—直接電流控制策略。(2)研究了用于雙饋風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)時(shí)VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略。分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)了其轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)換流器的矢量控制策略,設(shè)計(jì)了風(fēng)場(chǎng)側(cè)VSC的大電壓源控制策略,該控制策略采用直接電流控制,實(shí)現(xiàn)換流站交流側(cè)電壓幅值、頻率和相位的定值控制,及風(fēng)功率的自動(dòng)匯集。(3)研究了用于風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的多端VSC-HVDC系統(tǒng)直流電壓優(yōu)化控制策略。分析了主從控制、偏差控制和下垂控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合3種控制策略的優(yōu)點(diǎn),提出了適用于多端VSC-HVDC系統(tǒng)的多點(diǎn)直流電壓控制策略—直流電壓優(yōu)化控制策略。當(dāng)系統(tǒng)潮流波動(dòng)較小時(shí),部分與有源系統(tǒng)相連的換流站參與潮流調(diào)節(jié),保持系統(tǒng)穩(wěn)定;當(dāng)潮流突變且波動(dòng)劇烈時(shí),與有源系統(tǒng)相連的所有換流站共同參與潮流調(diào)節(jié),一起穩(wěn)定直流電壓,避免直流電壓的過(guò)大波動(dòng)。最后,在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)中針對(duì)直流電壓優(yōu)化控制策略的特性進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果驗(yàn)證了該策略的有效性。(4)搭建了多端VSC-HVDC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了多端VSC-HVDC系統(tǒng)聯(lián)立運(yùn)行時(shí)的特性。對(duì)VSC-HVDC接入無(wú)源網(wǎng)絡(luò)時(shí),能提供穩(wěn)定的有功支持。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)柔性直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：VSC-HVDC 直接電流控制 雙饋感應(yīng)電機(jī) 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng) 優(yōu)化控制策略
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景及研究意義11-12
• 1.2 VSC-HVDC的研究現(xiàn)狀分析12-15
• 1.2.1 VSC-HVDC的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 VSC-HVDC系統(tǒng)模型與控制策略研究13-14
• 1.2.3 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略研究14-15
• 1.3 用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC研究現(xiàn)狀分析15-19
• 1.3.1 風(fēng)力發(fā)電的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC系統(tǒng)控制策略16-17
• 1.3.3 用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC工程應(yīng)用17-19
• 1.4 論文的主要工作19-21
• 第2章 VSC-HVDC的數(shù)學(xué)建模及穩(wěn)態(tài)控制21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 VSC-HVDC的穩(wěn)態(tài)特性與數(shù)學(xué)模型21-27
• 2.2.1 VSC-HVDC的穩(wěn)態(tài)特性21-22
• 2.2.2 三相靜止坐標(biāo)系下的VSC數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的VSC數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.3 VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略27-32
• 2.3.1 VSC-HVDC系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)電流控制器27-28
• 2.3.2 VSC-HVDC系統(tǒng)的外環(huán)功率控制器28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略33-40
• 3.1 引言33
• 3.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.3 雙饋風(fēng)電機(jī)組的控制策略35-37
• 3.3.1 RSC控制器的設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.2 GSC控制器的設(shè)計(jì)36-37
• 3.4 用于風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)VSC-HVDC的控制策略37-39
• 3.4.1 風(fēng)電場(chǎng)側(cè)換流站的控制策略37-39
• 3.4.2 電網(wǎng)側(cè)換流站的控制策略39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的直流電壓優(yōu)化策略40-56
• 4.1 引言40
• 4.2 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的構(gòu)成40-41
• 4.3 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的基本控制策略41-46
• 4.3.1 直流電壓主從控制器41-43
• 4.3.2 直流電壓偏差控制器43-44
• 4.3.3 直流電壓下垂控制器44-46
• 4.4 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的直流電壓優(yōu)化控制策略46-49
• 4.4.1 模式1下的優(yōu)化控制策略47
• 4.4.2 模式2下的優(yōu)化控制策略47-48
• 4.4.3 模式3下的優(yōu)化控制策略48-49
• 4.5 各換流站在不同模式下的控制模式49-50
• 4.6 仿真驗(yàn)證50-54
• 4.6.1 小波動(dòng)情況下多端VSC-HVDC系統(tǒng)的仿真50-52
• 4.6.2 大波動(dòng)情況下多端VSC-HVDC系統(tǒng)的仿真52-54
• 4.7 本章小結(jié)54-56
• 第5章 多端VSC-HVDC系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究56-64
• 5.1 引言56
• 5.2 多端VSC-HVDC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)56-61
• 5.2.1 多端VSC-HVDC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)57-59
• 5.2.2 多端VSC-HVDC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)59-61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果70-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳荔;劉會(huì)金;陳格桓;;直流調(diào)制措施在三峽—華東直流輸電系統(tǒng)中的作用[J];電力安全技術(shù);2006年02期

2 吳順今;張龍根;;直流輸電系統(tǒng)[J];今日科技;1982年09期

3 黃萬(wàn)永;孫佩京;;葛上直流輸電系統(tǒng)1989年8月至1990年8月運(yùn)行分析[J];電網(wǎng)技術(shù);1991年03期

4 ;世界上最大的高壓直流輸電系統(tǒng)[J];山西電力技術(shù);1995年02期

5 劉紅超,李興源,王路,陳凌云,邱曉燕;多饋入直流輸電系統(tǒng)中直流調(diào)制的協(xié)調(diào)優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2004年01期

6 賈立雄,胡小正;2004年度全國(guó)直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析[J];電力設(shè)備;2005年09期

7 郎鵬越;楊秀;;交直流輸電系統(tǒng)非線性模型分析[J];華東電力;2006年07期

8 顏偉;黃淼;魏明;;直流輸電系統(tǒng)的控制策略[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年09期

9 陳輝祥;黃河;;多回直流輸電系統(tǒng)間協(xié)調(diào)控制的研究[J];中國(guó)電力;2007年04期

10 劉崇茹;;基于序列二次規(guī)劃算法的多饋入直流輸電系統(tǒng)功率優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年19期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉紅超;李興源;王路;邱曉燕;;多饋入直流輸電系統(tǒng)中直流調(diào)制的協(xié)調(diào)優(yōu)化[A];“電力大系統(tǒng)災(zāi)變防治和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行重大課題”部分專題暨第九屆全國(guó)電工數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

2 歐開(kāi)健;洪潮;;南方電網(wǎng)多饋入直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

3 于立友;齊磊;郝];;柔性直流輸電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[A];“強(qiáng)化安全基礎(chǔ)推動(dòng)安全發(fā)展”論文集[C];2014年

4 歐開(kāi)健;荊勇;任震;;多饋入直流輸電系統(tǒng)換流母線電壓穩(wěn)定性評(píng)估的模型和算法[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

5 郝強(qiáng);羅隆福;時(shí)鍵峰;張俊華;李勇;劉福生;;基于逆系統(tǒng)方法的新型直流輸電系統(tǒng)一般非線性控制[A];2008中國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 劉崇茹;張伯明;孫宏斌;;直流輸電系統(tǒng)控制參數(shù)對(duì)交直流連接母線電壓幅值的影響[A];2006電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)論文集[C];2006年

7 趙芫萍;;直流輸電系統(tǒng)的諧波危害及抑制措施[A];廣西電機(jī)工程學(xué)會(huì)第七屆青年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2002年

8 楊帆;;直流輸電系統(tǒng)參與互聯(lián)電網(wǎng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制的研究[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

9 高鵬;胡銘;蔡漢生;田杰;陳松林;;特高壓直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)閉環(huán)仿真建模研究[A];2008中國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

10 洪潮;饒宏;KLAUS BERGMANN;;An AC/DC Real Time Simulation System and Its Applications in Studying China Southern Power System[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 藍(lán)旺;南方電網(wǎng)直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

2 MEB記者 崔宏薇;我國(guó)直流輸電系統(tǒng)6年停運(yùn)199次多為變流站原因[N];機(jī)電商報(bào);2013年

3 實(shí)習(xí)記者 楊鶴云;企業(yè)是自主創(chuàng)新的主體[N];中國(guó)電力報(bào);2007年

4 記者 王旭輝 見(jiàn)習(xí)記者 劉炎林;青海用上西藏電[N];中國(guó)能源報(bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 楊衛(wèi)東;多饋入直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究[D];浙江大學(xué);2001年

2 郭春義;新型混合雙饋入直流輸電系統(tǒng)的基礎(chǔ)特性研究[D];華北電力大學(xué);2012年

3 楊汾艷;直流輸電系統(tǒng)主回路和控制器參數(shù)優(yōu)化選擇研究[D];浙江大學(xué);2007年

4 袁旭峰;新型混合多端直流輸電系統(tǒng)理論及其若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];華中科技大學(xué);2007年

5 梁海峰;柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究及其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

6 張艷;直流輸電系統(tǒng)的光纖電流測(cè)量技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2008年

7 管敏淵;基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2013年

8 范心明;面向風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的雙端與多端柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];華南理工大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 譚嫣;南澳柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行控制研究及應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

2 孫立軍;基于電壓源型換流器的多端直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2015年

3 劉煥;模塊化多電平柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2015年

4 韓玉蓉;密集多送出直流系統(tǒng)的運(yùn)行特性及穩(wěn)定性研究[D];華北電力大學(xué);2015年

5 Aazim Rasool(阿茲姆);多饋入直流輸電系統(tǒng)控制參數(shù)的優(yōu)化[D];華北電力大學(xué);2015年

6 楊光豪;基于MMC的直流輸電系統(tǒng)控制方法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

7 呂金歷;用于風(fēng)電并網(wǎng)的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2015年

8 胡澤芳;新型±800kV直流輸電系統(tǒng)諧波特性及治理研究[D];湖南大學(xué);2009年

9 陳紅;±660kV銀東直流輸電系統(tǒng)恢復(fù)研究[D];山東大學(xué);2012年

10 劉淳;柔性直流輸電系統(tǒng)的功率控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1018369