大規(guī)模風電并網(wǎng),對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性造成了嚴重的威脅。為了減小常規(guī)機組的調(diào)頻負擔,可在風電機組的控制系統(tǒng)中加入頻率控制環(huán)節(jié),并對機組進行減載預留備用功率讓其參與電網(wǎng)一次調(diào)頻。目前多數(shù)文獻只將變減載系數(shù)控制用于定風速下的功率備用控制,并沒有研究變風速時機組控制模式的切換過程,基于此,本文以雙饋風電機組為對象,在其功率備用和參與系統(tǒng)一次調(diào)頻方面展開了研究。首先,介紹了雙饋風電機組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及風力機的氣動特性,以其氣動特性為基礎(chǔ)分析了機組的最優(yōu)功率跟蹤特性曲線,并對比了現(xiàn)有的三種減載方式,為后面機組進行功率備用奠定了基礎(chǔ);其次,仿效常規(guī)機組的功-頻特性曲線得出了雙饋風電機組的功-頻特性曲線,同時比較了風電機組參與系統(tǒng)調(diào)頻時兩種控制策略的優(yōu)缺點;然后,深入分析了變減載系數(shù)控制的備用原理,且引入臨界減載系數(shù)作為變風速時控制模式的切換標準;最后,提出了聯(lián)合控制調(diào)頻策略,并在不同功率備用控制區(qū)進行了調(diào)頻仿真。仿真結(jié)果表明,采用變減載系數(shù)控制策略進行功率備用時,減載系數(shù)與風速關(guān)系為分段函數(shù)且隨著風速的增大減載系數(shù)減小。采用基于變減載系數(shù)控制策略進行一次調(diào)頻時,機組能夠根據(jù)系統(tǒng)頻率偏差自動選擇調(diào)頻方式,當采... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 功率備用研究現(xiàn)狀
    1.3 風電機組參與頻率控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 慣性控制
        1.3.2 功率備用控制
    1.4 主要研究內(nèi)容
2 雙饋風電機組的運行原理及減載原理
    2.1 雙饋風電機組運行原理
        2.1.1 雙饋風電機組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 風力機氣動特性
        2.1.3 雙饋風電機組的功率跟蹤特性
    2.2 雙饋風電機組的減載原理
        2.2.1 額定功率減載運行原理
        2.2.2 定減載系數(shù)控制運行原理
        2.2.3 變減載系數(shù)控制運行原理
    2.3 小結(jié)
3 雙饋風電機組的一次調(diào)頻原理
    3.1 電力系統(tǒng)一次調(diào)頻原理
    3.2 雙饋風電機組的一次調(diào)頻原理
        3.2.1 慣性控制
        3.2.2 功率備用控制方法
    3.3 小結(jié)
4 雙饋風電機組的變減載系數(shù)控制策略
    4.1 變減載系數(shù)控制策略原理
        4.1.1 最大功率跟蹤區(qū)減載控制策略
        4.1.2 恒轉(zhuǎn)速區(qū)減載控制策略
        4.1.3 恒功率區(qū)減載控制策略
    4.2 變減載系數(shù)控制策略原理框圖
    4.3 仿真結(jié)果及分析
        4.3.1 風速與減載系數(shù)關(guān)系
        4.3.2 變風速時仿真結(jié)果與分析
    4.4 小結(jié)
5 基于變減載系數(shù)控制的風電機組一次調(diào)頻控制
    5.1 調(diào)頻過程中有功功率增量的確定
    5.2 風電機組的一次調(diào)頻原理
        5.2.1 超速區(qū)調(diào)頻原理
        5.2.2 超速-變槳區(qū)調(diào)頻原理
        5.2.3 變槳區(qū)調(diào)頻原理
    5.3 一次調(diào)頻控制原理框圖
    5.4 仿真結(jié)果與分析
        5.4.1 超速區(qū)調(diào)頻仿真結(jié)果與分析
        5.4.2 超速-變槳區(qū)調(diào)頻仿真結(jié)果與分析
        5.4.3 變槳區(qū)調(diào)頻仿真結(jié)果與分析
    5.5 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于功率跟蹤曲線切換的變速風電機組虛擬慣量控制[J]. 馬少康,耿華,楊耕,李琦.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(17)
[2]風電參與電力系統(tǒng)調(diào)頻綜述[J]. 趙嘉興,高偉,上官明霞,查效兵,岳帥,劉燕華.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(21)
[3]高滲透率下變速風力機組虛擬慣性控制的研究[J]. 周天沛,孫偉.  中國電機工程學報. 2017(02)
[4]基于轉(zhuǎn)子動能控制的雙饋風電機組頻率控制改進方案[J]. 劉彬彬,楊健維,廖凱,何正友.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(16)
[5]電網(wǎng)限負荷條件下風電場一次調(diào)頻策略[J]. 范冠男,劉吉臻,孟洪民,王凱.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(07)
[6]考慮慣性調(diào)頻的雙饋風電機組主動轉(zhuǎn)速保護控制策略[J]. 丁磊,尹善耀,王同曉,劉靜利.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(24)
[7]基于有功備用的風電機組一次調(diào)頻能力及調(diào)頻效果分析[J]. 李生虎,朱國偉.  電工電能新技術(shù). 2015(10)
[8]基于雙饋風電機組的變下垂系數(shù)控制策略[J]. 潘文霞,全銳,王飛.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(11)
[9]基于雙饋風電機組有效儲能的變參數(shù)虛擬慣量控制[J]. 田新首,王偉勝,遲永寧,李庚銀,湯海雁,李琰.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(05)
[10]一種新型風電場虛擬慣量協(xié)同控制策略[J]. 陳宇航,王剛,侍喬明,付立軍,蔣文韜,黃河.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(05)

博士論文
[1]含高滲透率風電的電力系統(tǒng)頻率控制[D]. 汪海蛟.浙江大學 2014
[2]雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 趙梅花.上海大學 2014
[3]直驅(qū)永磁風力發(fā)電機設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應用研究[D]. 高劍.湖南大學 2013

碩士論文
[1]雙饋風電機組減載能力分析及一次調(diào)頻協(xié)調(diào)控制研究[D]. 趙琪.西安理工大學 2017
[2]風力發(fā)電機組建模與優(yōu)化控制研究[D]. 尹鵬娟.華北電力大學 2017
[3]直驅(qū)式永磁風力發(fā)電機的控制策略研究[D]. 馬世春.蘭州理工大學 2016
[4]雙饋風力發(fā)電機組參與一次調(diào)頻的控制策略研究[D]. 周小華.湖南大學 2013
[5]雙饋感應風電機組參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的控制策略研究[D]. 曹張潔.西南交通大學 2012
[6]變速雙饋風電機組建模與并網(wǎng)穩(wěn)定性研究[D]. 閆廣新.新疆大學 2008



本文編號：3205554