【摘要】：隨著可再生能源的快速發(fā)展,分布式電源的并網(wǎng)容量日益增大。在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí),并網(wǎng)的分布式電源運(yùn)行狀態(tài)以及對(duì)電網(wǎng)短路容量的影響需要進(jìn)行研究。同時(shí),由于電網(wǎng)規(guī)模日益增大結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,導(dǎo)致短路容量增加,短路電流限制也是亟待解決的問(wèn)題。首先,本文基于不同類型風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,研究了不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)短路容量影響。研究在并網(wǎng)點(diǎn)所在饋線的上下游發(fā)生短路的兩種情況,計(jì)算恒速異步風(fēng)機(jī)(Fixed Speed Induction Generator,FSIG)、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(Double-Fed Wind Generator,DFIG)和直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)的短路電流數(shù)學(xué)表達(dá)式。另外計(jì)及了DFIG中Crowbar保護(hù)電路和PMSG中卸荷電路動(dòng)作的可能,建立典型配電網(wǎng)模型,將不同類型風(fēng)機(jī)在配電網(wǎng)中進(jìn)行并網(wǎng)后短路條件下的仿真,得到不同類型風(fēng)機(jī)的輸出電流以及對(duì)系統(tǒng)短路容量影響。為風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)選擇以及含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃提供了參考。其次,研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同電壓跌落深度時(shí)系統(tǒng)特性,提出了一種基于模糊控制切換的雙電阻制動(dòng)方法�；贒FIG的數(shù)學(xué)模型,從理論上分析了串聯(lián)制動(dòng)電阻(Series Dynamical Braking Resistor,SDBR)的作用,利用轉(zhuǎn)子開路電壓和定子、轉(zhuǎn)子電壓電流的變化規(guī)律以及制動(dòng)電阻熱容量確定串聯(lián)電阻值范圍。提出了雙串聯(lián)電阻的SDBR制動(dòng)模式,并采用模糊控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)雙電阻投切,以達(dá)到改善DFIG低電壓穿越性能的目的。最后,對(duì)安徽電網(wǎng)中局部地區(qū)短路電流問(wèn)題進(jìn)行研究。計(jì)算不同限流方式下合肥電網(wǎng)短路電流水平,分析得出故障限流器(Fault Current Limiter,FCL)在安徽電網(wǎng)短路電流限制的優(yōu)越性�；诖搜芯苛艘环N基于脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)控制的故障限流器,利用PWM控制器的高頻特性,抑制低次諧波。在分析其原理的基礎(chǔ)上,針對(duì)2020年安徽合肥電網(wǎng)220 kV肥西母線短路電流過(guò)高的問(wèn)題,根據(jù)FCL在電網(wǎng)中不同安裝位置的限流效果,得出最佳安裝方案。并按照該方案在肥西局部電網(wǎng)等值系統(tǒng)中進(jìn)行了含F(xiàn)CL的仿真,驗(yàn)證該種故障限流器的限流作用。
【圖文】：

（a） 場(chǎng)景一輸出信號(hào) （b） 場(chǎng)景二輸出信號(hào)圖 3.10 SDBR 的控制器輸出信號(hào)Fig 3.10 Output signal of SDBR controller圖 3.10（a）所示，，在場(chǎng)景一下 3.2s-3.4s 時(shí)間段內(nèi)，模糊控制器輸出高電平 RD2投入，投入時(shí)刻檢測(cè)到的網(wǎng)側(cè)電壓為 0.76pu，比傳統(tǒng) SDBR 的動(dòng)作pu 大，所以模糊控制器下的電阻投入時(shí)間略超前于傳統(tǒng) SDBR 的投入時(shí)間4s 后，模糊控制器輸出低電平，大電阻 RD1投入；這個(gè)過(guò)程中，隨著故障化控制信號(hào)改變，沒有出現(xiàn)控制信號(hào)連續(xù)跳變的情況，對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定的作用。而傳統(tǒng) SDBR 的單電壓判據(jù)控制器則只會(huì)按照一開始的跌落深RD1，故障消失后才切除，不能根據(jù)系統(tǒng)故障情況的變化來(lái)改變電阻投入狀態(tài) 3.10（b）給出了場(chǎng)景二下模糊控制器的輸出信號(hào)，與（a）類似，模糊以根據(jù)系統(tǒng)故障來(lái)控制 SDBR 投入不同大小的電阻。 有功損耗比較兩種場(chǎng)景下分別對(duì)傳統(tǒng)單電阻和本文的雙電阻 SDBR 進(jìn)行仿真比較，得

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文步驟 7. 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和控制器，建立了雙制動(dòng)電阻系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)如圖 3.13 所示，平臺(tái)的主要組成部分包括主機(jī)計(jì)算、RT-LAB 實(shí)時(shí)仿真裝置和數(shù)字存儲(chǔ)示波器。RT-LAB 與 Matlab/Simulink 完全集成，支持大量 I/O 卡。首先，對(duì)在 MATLAB 中建立的模型進(jìn)行編譯，形成相應(yīng)的 C 代碼。第二步是將 SM 和 SS 子系統(tǒng)分配給相應(yīng)的目標(biāo)核心。第三步是將編譯好的 C代碼下載到分配的核心。最后進(jìn)行了實(shí)時(shí)仿真。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2607926