本文關(guān)鍵詞： 風(fēng)力發(fā)電 雙饋感應(yīng)式電機 低電壓穿越 定子Crowbar電路 超級電容器儲能系統(tǒng)　出處：《南京師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的長足發(fā)展,風(fēng)電機組裝機容量與接入電網(wǎng)的規(guī)模與日俱增,電網(wǎng)電壓跌落引起大規(guī)模風(fēng)電機組脫網(wǎng)運行嚴重威脅到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了滿足風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的規(guī)定,采取有效的低電壓故障保護措施,保持風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的不間斷運行并向電網(wǎng)提供必要的無功功率以支持電網(wǎng)恢復(fù)己刻不容緩。相比直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組與恒速風(fēng)力發(fā)電機組的低電壓穿越技術(shù)研究而言,雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)故障尤其敏感。因此,本文主要針對雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越技術(shù)展開研究,主要內(nèi)容如下：1.根據(jù)雙饋感應(yīng)式風(fēng)電系統(tǒng)的機械、電氣及物理特性,對雙饋感應(yīng)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進行模塊化建模,從而得到適用于低電壓運行研究的動態(tài)模型。確定了基于恒電壓控制的轉(zhuǎn)子側(cè)變流器SPWM控制策略和基于電網(wǎng)電壓矢量控制的網(wǎng)側(cè)變流器SPWM控制策略,且對該動態(tài)模型進行仿真驗證。2.根據(jù)電路的基本定律對電網(wǎng)故障下雙饋電機的電磁暫態(tài)特性進行理論分析,重點分析了故障發(fā)生瞬間DFIG定子磁鏈和轉(zhuǎn)子電流以及直流母線電壓的變化特性。利用PSCAD/EMTDC軟件對三相對稱短路時DFIG暫態(tài)特性進行仿真分析。3.提出了基于DFIG定子Crowbar電路及超級電容器儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)保護措施,并且利用雙饋風(fēng)電系統(tǒng)自身的無功功率調(diào)節(jié)能力,向電網(wǎng)提供無功功率補償。利用PSCAD/EMTDC仿真平臺,在電網(wǎng)發(fā)生故障時,對所提出的保護措施進行仿真分析。仿真結(jié)果表明該方案能夠有效抑制電網(wǎng)故障時引起的過電壓和過電流,提高DFIG的低電壓運行的能力。4.提出了在DFIG并網(wǎng)點串聯(lián)電阻器的主動式低電壓保護措施。利用PSCAD/EMTDC進行仿真分析,仿真結(jié)果表明并網(wǎng)點串聯(lián)電阻器能夠有效的實現(xiàn)DFIG低電壓穿越而無需增加其他硬件保護措施。
[Abstract]:With the rapid development of wind power generation technology, the installed capacity of wind turbines and the scale of connecting to the power grid are increasing day by day. The de-grid operation of large-scale wind turbine caused by voltage drop in power grid seriously threatens the stability of power system. In order to meet the requirements of wind farm connecting to power system, effective low-voltage fault protection measures are taken. It is urgent to maintain the uninterrupted operation of the wind power system and the power grid and provide the necessary reactive power to support the restoration of the grid. Compared with the low-voltage traversing technology of the direct-drive permanent magnet wind turbine and the constant speed wind turbine, it is urgent to do so. The doubly-fed wind power system is especially sensitive to power grid faults. Therefore, this paper mainly focuses on the low-voltage traversing technology of the doubly-fed wind power system, the main contents are as follows: 1. According to the mechanical, electrical and physical characteristics of the doubly-fed induction wind power system, The modular modeling of doubly-fed induction wind power generation system is carried out. The SPWM control strategy of rotor side converter based on constant voltage control and the SPWM control strategy of grid side converter based on grid voltage vector control are determined. The dynamic model is verified by simulation. 2. According to the basic laws of circuit, the electromagnetic transient characteristics of doubly-fed machine under power network fault are analyzed theoretically. The variation characteristics of stator flux, rotor current and DC bus voltage of DFIG at the moment of fault occurrence are analyzed emphatically. The transient characteristics of DFIG under three phase symmetric short circuit are simulated by PSCAD/EMTDC software. 3. Based on DFIG stator Crowbar current, the DFIG transient characteristics are simulated and analyzed. 3. Coordinated protection measures for road and supercapacitor energy storage systems, The reactive power compensation is provided to the power network by using the reactive power regulation ability of the doubly-fed wind power system, and the PSCAD/EMTDC simulation platform is used when the power network fails. The simulation results show that the proposed scheme can effectively suppress the overvoltage and overcurrent caused by the fault of the power network. To improve the ability of low voltage operation of DFIG. 4. The active low voltage protection measures in DFIG parallel dot series resistor are put forward. The simulation analysis is carried out by using PSCAD/EMTDC. The simulation results show that the parallel dot series resistor can effectively realize DFIG low voltage traversing without adding other hardware protection measures.
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614

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本文編號：1496367