【摘要】：傳統(tǒng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率通常采用給定功率因數(shù)或分層聯(lián)合調(diào)控運(yùn)行,有些需要額外配備無(wú)功補(bǔ)償器來(lái)維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,增加用戶(hù)用電成本,對(duì)于單機(jī)無(wú)功響應(yīng)能力考慮較少。隨著風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用,對(duì)提升風(fēng)電機(jī)組高電壓及低電壓故障穿越能力的需求也越來(lái)越大,本文針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行的主要工作如下:1)針對(duì)風(fēng)電機(jī)組工作時(shí)無(wú)功響應(yīng)能力較弱的問(wèn)題,對(duì)風(fēng)電機(jī)組工作原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,建立風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型。設(shè)計(jì)了基于直接無(wú)功電流控制的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償方法,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變流器和無(wú)功檢測(cè)模塊之間信息交互,在網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流約束條件之內(nèi)完成針對(duì)負(fù)載的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償,通過(guò)觀(guān)測(cè)電網(wǎng)A相電壓及電流的同相位運(yùn)行表明無(wú)功功率得到實(shí)時(shí)補(bǔ)償,證明風(fēng)電機(jī)組在輸出有功功率的同時(shí)完成動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠行浴?)對(duì)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器及直流母線(xiàn)運(yùn)行特性進(jìn)行研究,分析直流母線(xiàn)電壓失穩(wěn)的機(jī)理,設(shè)計(jì)了基于卸荷電路與網(wǎng)側(cè)變流器最大功率輸出的聯(lián)合運(yùn)行方法,給出了網(wǎng)側(cè)變流器的控制框圖及與主控配合的邏輯關(guān)系,在輸出功率受限時(shí)由卸荷電路控制直流母線(xiàn)電壓,網(wǎng)側(cè)變流器以最大電流輸出;在網(wǎng)側(cè)變流器存在剩余容量期間直流電壓既有功功率切換為電壓外環(huán)控制,同時(shí)增發(fā)無(wú)功促進(jìn)電網(wǎng)電壓恢復(fù),進(jìn)一步增強(qiáng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越能力。3)針對(duì)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高電壓穿越問(wèn)題,在傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組矢量控制的基礎(chǔ)上提出了主動(dòng)直流電壓控制及動(dòng)態(tài)無(wú)功輸出的高電壓穿越方法。分析了永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行與高電壓故障期間直流電壓和無(wú)功功率與網(wǎng)側(cè)變流器等效輸出電壓的關(guān)系,以及輸出功率和線(xiàn)路阻抗與并網(wǎng)點(diǎn)電壓之間的關(guān)系,給出高電壓穿越期間永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器控制框圖及與主控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制機(jī)制。通過(guò)對(duì)直流電壓和無(wú)功功率的聯(lián)合控制,降低并網(wǎng)點(diǎn)電壓的同時(shí)增加網(wǎng)側(cè)變流器最大等效輸出電壓,避免直流電壓被迫提升,使輸出有功功率更加平穩(wěn)。最后,對(duì)所提永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、低電壓穿越及高電壓穿越方法分別進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了所提方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM315

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本文編號(hào)：2791731