【摘要】：近些年來(lái),風(fēng)電發(fā)展依然迅速,裝機(jī)容量不斷增加,風(fēng)電已成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。風(fēng)電的并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行以及應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障的能力是目前亟待解決的問(wèn)題。論文針對(duì)電網(wǎng)故障期間對(duì)變流器保護(hù)的需求開(kāi)展研究。開(kāi)展的主要研究工作有:建立了雙饋風(fēng)電系統(tǒng)各主要組成部分,包括風(fēng)輪,傳動(dòng)鏈,發(fā)電機(jī)和變流器的數(shù)學(xué)模型。其中,對(duì)雙饋電機(jī)和變流器模型進(jìn)行了詳細(xì)分析,根據(jù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法,推導(dǎo)得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)控制策略的設(shè)計(jì)仿真奠定基礎(chǔ)。分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組的變流器控制策略,建立了相應(yīng)的控制器模型,仿真分析了電網(wǎng)故障期間風(fēng)電機(jī)組各參數(shù)的變化。在傳統(tǒng)控制策略基礎(chǔ)上,分析了故障發(fā)生時(shí)定子勵(lì)磁電流變化對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組暫態(tài)運(yùn)行特性的影響,仿真分析了不同故障深度下該改進(jìn)控制的適用性,仿真結(jié)果表明該控制方法對(duì)抑制過(guò)電流有一定作用,但在較深的電網(wǎng)故障下,控制有一定的局限性。根據(jù)現(xiàn)有研究,建立了超級(jí)電容過(guò)壓保護(hù)電路的詳細(xì)模型,并仿真分析了電路的充放電特性以及過(guò)壓保護(hù)能力。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,超級(jí)電容保護(hù)電路具有良好的充放電特性,且能夠較好地抑制直流母線電壓波動(dòng),提供低電壓故障期間對(duì)機(jī)組直流母線的過(guò)壓保護(hù)。此外,文中總結(jié)了超級(jí)電容容值以及線路電感的估算方法,并分析了電感參數(shù)對(duì)充放電電流的影響,為設(shè)備選型提供一定的指導(dǎo)。
[Abstract]:In recent years, wind power is still developing rapidly and the installed capacity is increasing. Wind power has become an important part of energy structure in China. The stable operation of wind power grid and the ability to deal with power grid faults are urgent problems to be solved. This paper focuses on the needs of converter protection during the fault period of power grid. The main research work is as follows: the mathematical models of wind turbine, transmission chain, generator and converter are established. The model of doubly-fed machine and converter is analyzed in detail. According to the method of coordinate transformation, the mathematical model of two-phase rotating coordinate system is derived, which lays a foundation for the design and simulation of subsequent control strategy. The converter control strategy of doubly-fed wind turbine is analyzed, the corresponding controller model is established, and the variation of wind turbine parameters during the fault period of power grid is simulated and analyzed. On the basis of traditional control strategy, the influence of stator excitation current variation on transient operation characteristics of doubly-fed wind turbine is analyzed, and the applicability of the improved control under different fault depth is analyzed. The simulation results show that this control method has certain effect on restraining overcurrent, but it has some limitations in the case of deep power network fault. According to the existing research, a detailed model of super capacitor overvoltage protection circuit is established, and the charge-discharge characteristics and over-voltage protection ability of the circuit are simulated and analyzed. The simulation results show that the super capacitor protection circuit has good charge-discharge characteristics and can restrain DC bus voltage fluctuation and provide overvoltage protection for DC busbar during low voltage fault. In addition, the method of estimating the capacitance of super capacitor and line inductance is summarized, and the influence of inductor parameters on charge-discharge current is analyzed, which provides some guidance for equipment selection.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2313724