發(fā)布時間：2017-12-19 03:08

  本文關鍵詞：風電場并網升壓站電壓與無功調控策略研究

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【摘要】：風力發(fā)電具有清潔、無污染、可再生等一系列優(yōu)點,近些年來發(fā)展迅速,在我國能源結構體系中占據重要位置。隨著我國加大對可再生資源和新能源的開發(fā)力度,以及十三五初步規(guī)劃綱要中進一步提升風力發(fā)電的戰(zhàn)略地位,在可預見的將來,風電必將迎來快速發(fā)展的黃金期。但由于風力發(fā)電本身具有很強的的隨機性、波動性,大規(guī)模風電場的接入也帶來了諸如電網調峰、電能質量的難題,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)。特別是近些年來,隨著風電機組單機容量、風電場規(guī)模的不斷擴大以及我國數個百萬千瓦級風電基地的形成,風電并網運行對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響也愈加明顯。由于我國正在規(guī)劃建設的風電基地大都位于經濟不發(fā)達地區(qū),處于大電網末端,與電網連接較弱,由此引發(fā)的電網穩(wěn)定性問題尤為突出。因此,需要科技人員提出切實可行的解決方法,以滿足大型風電基地對電壓穩(wěn)定性的需求。結合當前風力發(fā)電的發(fā)展現狀和存在的問題,并依托國網智研院中電普瑞科技有限公司的項目“500KV風電匯集升壓站無功補償裝置及其控制策略與設計方案研究”,本文對風電匯集升壓站的電壓與無功協(xié)調控制策略展開研究,并提出一種適用于鏈式H橋結構SVG的控制策略。首先,分析了目前風電場常用無功補償設備的原理和性能,確定用于升壓站的動態(tài)無功補償裝置為SVG；綜合分析比較各種用于SVG主電路的拓撲結構,確定選擇級聯H橋式拓撲結構作為本課題SVG的主電路結構；并根據實際并網系統(tǒng)的需要,設計鏈式SVG的容量和各元件參數。其次,根據實際風電場群的規(guī)模,并考慮并網系統(tǒng)的實際無功需求,提出一種基于SVG和并聯電容器組的風電場匯集升壓站無功電壓協(xié)調控制策略,用于滿足風電并網系統(tǒng)在各種狀況下的無功電壓需求。同時,對適用于SVG的裝置級控制策略進行了研究分析,包括PWM調制技術、換流鏈直流電壓控制技術等,并提出了一種用于SVG的新型電流控制策略：統(tǒng)一電流解耦控制加負序電流補償策略和電流分相校正法,可以解決SVG在運行時三相電流不平衡的問題,能夠有效提高調節(jié)精度。最后,本文基于RTDS平臺搭建仿真模型,模擬在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行下,SVG的動態(tài)補償性能：響應速度、補償精度等。進而對風電機組在輸出電壓頻率發(fā)生抖動、輸出電壓含有各種諧波時,SVG的運行情況進行模擬,驗證其抗干擾運行能力的高低。再者,對并網系統(tǒng)500KV側和220KV側發(fā)生單相短路、兩相短路和三相短路等暫態(tài)故障時,SVG的暫態(tài)補償性能進行仿真模擬,分析SVG對系統(tǒng)電壓的支撐能力,以及其暫態(tài)穩(wěn)定運行能力,用以驗證所提方法策略的正確性。本文所做工作主要圍繞風電匯集升壓站的電壓與無功控制展開,將為我國后續(xù)千萬千瓦級風電基地的建設和運行,提高風電并網系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性提供技術參考,具有重要的理論和實踐意義。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

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本文編號：1306636