本文關鍵詞：風電暫態(tài)穿越控制特性及其對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響研究

  更多相關文章： 風電并網(wǎng) 低電壓穿越 暫態(tài)穩(wěn)定性 無功補償 STATCOM

【摘要】：新能源的發(fā)展使得風電在電網(wǎng)中所占的比例越來越大,大規(guī)模風電并網(wǎng)給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性帶來了新的挑戰(zhàn)。其中含大規(guī)模風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的大擾動穩(wěn)定性是一個迫切需要解決的問題。從電網(wǎng)角度來說,要求風機具有故障穿越能力,維持其不脫網(wǎng)運行,是維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基本保障之一;從風機角度來說,保證風電機組安全穩(wěn)定運行是其故障穿越的前提條件。因此,本文從風電機組和電網(wǎng)兩個層面的安全穩(wěn)定性出發(fā),研究了風電機組的暫態(tài)穿越控制特性以及其對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響�；谥彬層来棚L力發(fā)電機(PMSG)工作原理和通用控制策略,在PSCAD/EMTDC中建立了PMSG詳細仿真模型,基于此模型,分析了PMSG在低電壓故障過程中由直流側輸入輸出功率不平衡引起的直流母線過電壓和網(wǎng)側變流器過電流的問題。針對PMSG低電壓故障暫態(tài)問題,通過仿真分析研究了目前采用的直流側加卸荷電阻保護電路、網(wǎng)側變流器提供無功補償、減出力控制三種低電壓穿越技術的作用特點及相應的風機暫態(tài)穿越特性。在此基礎上,提出了一種將上述三種控制策略協(xié)調使用的低電壓穿越控制策略,該控制策略在各種電壓跌落情況下均能控制發(fā)電機轉速和直流側電容電壓在安全范圍之內,有效的解決了PMSG風電機組的低電壓穿越問題。將風電場等值模型接入三機九節(jié)點模型系統(tǒng)中,研究了風電滲透率、風電場接入位置以及風電并網(wǎng)電氣距離對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。研究結果表明:系統(tǒng)發(fā)生特定故障時,風場等容量替換失穩(wěn)機組比替換非失穩(wěn)機組更加有利于系統(tǒng)維持穩(wěn)定,且替換失穩(wěn)機組時,隨著風電滲透率的增加,系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性增強;同時,風電場接入位置越靠近失穩(wěn)的同步發(fā)電機,系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性越差;風電并網(wǎng)電氣距離越大,系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性越差。為了進一步提高含風電電力系統(tǒng)的的暫態(tài)穩(wěn)定性,文中研究了不同類型無功補償裝置對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。研究表明:風電場加裝STATCOM和SVC均能有效提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,且STATCOM的無功調節(jié)能力和響應速度優(yōu)于同等容量的SVC。
【關鍵詞】：風電并網(wǎng) 低電壓穿越 暫態(tài)穩(wěn)定性 無功補償 STATCOM
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614;TM712
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 風電發(fā)展概況10-15
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文的主要工作17-19
• 2 直驅型永磁風力發(fā)電機組的建模與故障暫態(tài)研究19-42
• 2.1 風力機的建模與仿真19-24
• 2.2 網(wǎng)側PWM變流器的建模與仿真24-31
• 2.3 機側PWM變流器的建模與仿真31-36
• 2.4 中間直流環(huán)節(jié)的數(shù)學模型36-37
• 2.5 槳距角的控制策略37-38
• 2.6 PMSG故障暫態(tài)特性分析38-41
• 2.7 本章小結41-42
• 3 直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術研究42-64
• 3.1 國內外低電壓穿越標準42-44
• 3.2 基于直流側保護電路的低電壓穿越技術研究44-51
• 3.3 基于網(wǎng)側變流器無功補償控制的低電壓穿越技術研究51-53
• 3.4 基于減出力控制的方法研究53-58
• 3.5 基于協(xié)調控制的低電壓穿越技術研究58-63
• 3.6 本章小結63-64
• 4 風電并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響64-77
• 4.1 概述64
• 4.2 風電滲透率對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響64-73
• 4.3 風電場接入位置對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響73-75
• 4.4 風電并網(wǎng)電氣距離對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響75-76
• 4.5 本章小結76-77
• 5 基于風電場無功控制提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性方法研究77-86
• 5.1 SVC和STATCOM的原理與數(shù)學模型77-81
• 5.2 利用SVC和STATCOM提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性81-85
• 5.3 本章小結85-86
• 6 結論與展望86-88
• 6.1 工作總結86-87
• 6.2 工作展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-97
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文97

【參考文獻】

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本文編號：1136207