本文關(guān)鍵詞：大型風(fēng)電場(chǎng)群的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)電場(chǎng)群 雙饋風(fēng)機(jī) 無(wú)功特性 等值模型 無(wú)功電壓控制

【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步,風(fēng)力發(fā)電行業(yè)得到了迅猛發(fā)展,風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,但大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)也給電力系統(tǒng)帶來(lái)了許多新問(wèn)題。大型風(fēng)電場(chǎng)群的出力波動(dòng)會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng),其中接入點(diǎn)電壓的波動(dòng)問(wèn)題尤為突出。雙饋型風(fēng)電機(jī)組以其變速恒頻運(yùn)行特性、能夠參與系統(tǒng)的無(wú)功功率調(diào)節(jié)等一系列優(yōu)勢(shì)得到了越來(lái)越多的青睞。但是目前針對(duì)大型雙饋風(fēng)電場(chǎng)群多種無(wú)功補(bǔ)償裝置參與的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制策略的研究較少,并且適用于大型雙饋風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功調(diào)節(jié)研究的等值模型也需要進(jìn)一步的研究。針對(duì)以上問(wèn)題,本文首先建立了含風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)模型及換流器控制模型的雙饋風(fēng)電的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,研究了雙饋風(fēng)機(jī)的動(dòng)態(tài)無(wú)功出力特性以及雙饋風(fēng)機(jī)的無(wú)功出力范圍。同時(shí)研究了并聯(lián)電容器和靜止同步補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理及無(wú)功補(bǔ)償特性,并且建立了靜止同步補(bǔ)償器的控制模型。對(duì)于大型雙饋風(fēng)電場(chǎng)的等值模型,本文首先分析了風(fēng)電場(chǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并基于尾流效應(yīng)的Jensen模型對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行機(jī)群劃分,之后利用改進(jìn)的容量加權(quán)等值法對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行等值建模。最后,基于雙饋風(fēng)機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止同步補(bǔ)償器的無(wú)功出力特性以及雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值模型,提出了包含以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置的針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)群集中接入點(diǎn)的兩層分階段無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制策略,主要包括基于風(fēng)速預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的電容器投切、基于無(wú)功電壓靈敏度的風(fēng)電場(chǎng)間無(wú)功分配以及雙饋風(fēng)機(jī)和靜止同步補(bǔ)償器間的無(wú)功再分配三個(gè)部分。并采用所建立的雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值模型進(jìn)行計(jì)算和仿真研究,驗(yàn)證了所提無(wú)功電壓控制策略的有效性與適用性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電場(chǎng)群 雙饋風(fēng)機(jī) 無(wú)功特性 等值模型 無(wú)功電壓控制
【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)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 課題研究目的與意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)電場(chǎng)等值的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓控制的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究思路15-17
• 第2章 雙饋型風(fēng)電機(jī)組模型17-29
• 2.1 雙饋風(fēng)機(jī)的基本原理與運(yùn)行區(qū)域17-20
• 2.1.1 雙饋風(fēng)機(jī)的基本原理17-18
• 2.1.2 雙饋風(fēng)機(jī)的運(yùn)行區(qū)域18-20
• 2.2 風(fēng)速模型及風(fēng)力機(jī)模型20-23
• 2.2.1 風(fēng)速模型20-21
• 2.2.2 風(fēng)力機(jī)模型21-23
• 2.3 雙饋風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)模型23-25
• 2.3.1 發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型23-24
• 2.3.2 發(fā)電機(jī)的靜態(tài)模型24-25
• 2.4 雙饋風(fēng)機(jī)的PWM換流器模型25-28
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子側(cè)換流器矢量控制26-27
• 2.4.2 電網(wǎng)側(cè)換流器矢量控制27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 雙饋風(fēng)機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功特性29-47
• 3.1 雙饋風(fēng)機(jī)的無(wú)功出力研究29-36
• 3.1.1 雙饋風(fēng)機(jī)的功率流動(dòng)分析29-30
• 3.1.2 雙饋風(fēng)機(jī)的無(wú)功出力控制30-31
• 3.1.3 雙饋風(fēng)機(jī)的無(wú)功調(diào)控范圍分析31-36
• 3.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置的無(wú)功特性研究36-41
• 3.2.1 并聯(lián)電容器組的無(wú)功特性37
• 3.2.2 靜止同步補(bǔ)償器的無(wú)功特性37-41
• 3.3 雙饋風(fēng)機(jī)和靜止同步補(bǔ)償器的無(wú)功特性仿真41-46
• 3.3.1 雙饋風(fēng)機(jī)在PSCAD下的無(wú)功出力極限仿真42-44
• 3.3.2 靜止同步補(bǔ)償器在PSCAD下的無(wú)功特性仿真44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 雙饋型風(fēng)電場(chǎng)等值模型的研究47-58
• 4.1 風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和機(jī)群劃分47-51
• 4.1.1 風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)47-48
• 4.1.2 尾流效應(yīng)48-49
• 4.1.3 基于Jensen模型的機(jī)群劃分49-51
• 4.2 風(fēng)電場(chǎng)的等值方法51-52
• 4.2.1 容量加權(quán)等值法51
• 4.2.2 改進(jìn)的容量加權(quán)等值法51-52
• 4.3 雙饋型風(fēng)電場(chǎng)等值模型的計(jì)算與仿真52-57
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速參考值和機(jī)組參數(shù)的等值52-53
• 4.3.2 風(fēng)電機(jī)組換流器參數(shù)的等值53
• 4.3.3 風(fēng)電機(jī)組出口變壓器的等值53-54
• 4.3.4 風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)的等值54-55
• 4.3.5 風(fēng)電場(chǎng)等值模型在PSCAD下的出力仿真55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 風(fēng)電場(chǎng)群的無(wú)功電壓控制策略及仿真58-73
• 5.1 兩層分階段無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備協(xié)調(diào)控制策略58-63
• 5.1.1 基于風(fēng)速預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的并聯(lián)電容器組控制58-60
• 5.1.2 基于無(wú)功電壓靈敏度的風(fēng)電場(chǎng)間無(wú)功分配60-62
• 5.1.3 DFIG與STATCOM間的無(wú)功再分配62-63
• 5.2 控制策略的仿真計(jì)算63-71
• 5.2.1 實(shí)際仿真模型63-64
• 5.2.2 風(fēng)速變化引起的接入點(diǎn)電壓波動(dòng)仿真64-68
• 5.2.3 負(fù)荷變化引起的接入點(diǎn)電壓波動(dòng)仿真68-71
• 5.3 本章小結(jié)71-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：899465