【摘要】：當(dāng)前,世界各國(guó)均在大力開發(fā)風(fēng)電等綠色可再生能源。然而,隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中滲透率的不斷增大,其自身的波動(dòng)性等特點(diǎn)給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn),諸如功率預(yù)測(cè)困難、故障穿越能力弱、并網(wǎng)穩(wěn)定性差及低慣量、欠阻尼等。大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)引起源網(wǎng)荷發(fā)展不協(xié)調(diào)、市場(chǎng)機(jī)制有待完善、系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰能力不足等問題,造成嚴(yán)重的“棄風(fēng)”現(xiàn)象。針對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組(DFIG)的HVRT問題,本文開展了如下的工作:首先,指出目前對(duì)于風(fēng)電的故障穿越研究主要集中于低電壓穿越(LVRT),對(duì)于高電壓穿越(HVRT)技術(shù)部分國(guó)家的重視程度不夠,本文在研究了世界各國(guó)風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀后,詳細(xì)介紹了典型的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故,分析了DFIG并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及研究HVRT技術(shù)的必要性和緊迫性。其次,介紹了DFIG的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,在此基礎(chǔ)上分別建立了DFIG和網(wǎng)側(cè)、轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變流器在三相靜止、兩相靜止及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型,接著分析了DFIG在理想電網(wǎng)電壓下的電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù)。再次,分別研究了電網(wǎng)電壓對(duì)稱及不對(duì)稱驟升兩種情形下DFIG的電磁暫態(tài)特性。當(dāng)電網(wǎng)電壓對(duì)稱驟升時(shí),分析了在轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變流器控制中引入附加電阻的不足,提出變附加電阻為附加阻抗的控制策略,網(wǎng)側(cè)PWM變流器采用雙閉環(huán)控制,通過檢測(cè)電網(wǎng)電壓對(duì)稱驟升是否達(dá)到1.3U_N,決定是否啟動(dòng)無功補(bǔ)償裝置發(fā)出感性無功,通過上述控制策略解決DFIG的HVRT問題。當(dāng)電網(wǎng)電壓不對(duì)稱驟升至1.3U_N時(shí),分析了依靠?jī)蓚?cè)PWM變流器及傳統(tǒng)虛擬同步機(jī)(VSG)控制策略解決HVRT的不足,提出將VSG平衡電流控制的方法引入到DFIG的控制策略中,具體為內(nèi)環(huán)采用轉(zhuǎn)子電流、定子電壓雙閉環(huán)控制策略,外環(huán)采用VSG平衡電流控制策略,結(jié)合DFIG兩側(cè)PWM變流器不同的控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)DFIG的HVRT能力。最后,在Matlab/simulink上對(duì)電網(wǎng)電壓對(duì)稱及不對(duì)稱驟升兩種情形下DFIG的HVRT控制策略的有效性和可行性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

歐和獨(dú)聯(lián)體 23049 6783 29中東和北非 8142 2566 32哈拉以南非洲 7255 2209 30太平洋地區(qū) 21354 4188 20中國(guó) 9597 1056 11中亞和南亞 4299 243 6總計(jì) 106660 29143 27人類危機(jī)感和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，因?yàn)樾履茉撮_發(fā)既能解決也可以減輕環(huán)境污染的程度，所以得到人類的充分利用，這最為顯著。范圍內(nèi)風(fēng)能資源相對(duì)豐富且其為可再生資源，風(fēng)電具有開發(fā)維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性較高等優(yōu)點(diǎn)。上述優(yōu)點(diǎn)使得風(fēng)電備受人們內(nèi)在大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng)電資源，近幾年全球裝機(jī)容量在大規(guī)能理事會(huì)的統(tǒng)計(jì),2008-2018 年間世界風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量計(jì)結(jié)果如圖 1.1 所示。63633新增裝機(jī)容量 累計(jì)裝機(jī)容量新增裝機(jī)容量/MW累計(jì)裝機(jī)容量/MW

并網(wǎng)DFIG系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM614

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本文編號(hào)：2659790