新能源以越來(lái)越高的比例接入電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),高比例的新能源電網(wǎng)在發(fā)揮電力電子的快速和靈活調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn),主要集中在:（1）新能源換流器缺乏可靠的慣性響應(yīng)且頻率耐受能力較低,導(dǎo)致電網(wǎng)的頻率抗擾動(dòng)能力下降。（2）新能源換流器的暫態(tài)電壓和電流支撐能力不足,導(dǎo)致新能源的故障穿越能力降低和脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)增大。（3）新能源和電網(wǎng)的交互影響容易引發(fā)各類振蕩事故,且難以提供可靠的正阻尼來(lái)抑制振蕩。與新能源換流器相比,傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)在應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)時(shí)具有較大的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)有的大多數(shù)基于電力電子控制的應(yīng)對(duì)方案也都希望換流器能夠具備同步機(jī)的一些優(yōu)良屬性,雖然取得了一定的成效,但不能發(fā)揮更好的效果的原因仍然多數(shù)歸結(jié)到電力電子本身�；诖�,本文提出一種高比例新能源通過(guò)同步電動(dòng)機(jī)-同步發(fā)電機(jī)（Motor-generator Pair,MGP）并網(wǎng)的新型并網(wǎng)方式,嘗試?yán)猛诫姍C(jī)的一些優(yōu)良屬性,如真實(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和自發(fā)的慣性響應(yīng)、過(guò)載和瞬時(shí)無(wú)功功率支撐能力、通過(guò)勵(lì)磁控制來(lái)阻尼振蕩等,作為電力電子換流器并網(wǎng)的補(bǔ)充,更好地服務(wù)于高比例新能源電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

本文的主要研究?jī)?nèi)容

２．１．１結(jié)構(gòu)和工作原理??本文提出一種基于同步電動(dòng)機(jī)－同步發(fā)電機(jī)（Ｍｏｔｏｒ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?Ｐａｉｒ，?ＭＧＰ）系??統(tǒng)的新能源并網(wǎng)方式１１２Ｕ｜，如圖２－１所示。ＭＧＰ由一臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)同步發(fā)??電機(jī)構(gòu)成，兩者的轉(zhuǎn)子通過(guò)機(jī)械軸連接。其中，同步電動(dòng)機(jī)由若干臺(tái)新能源機(jī)組??共同驅(qū)動(dòng)，新能源和同步電動(dòng)機(jī)一起作為原動(dòng)機(jī)，為同步發(fā)電機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩，??類似于傳統(tǒng)火電廠的汽輪機(jī)部分；同步發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎笾苯硬⑷腚??網(wǎng)，和傳統(tǒng)火電廠并網(wǎng)方式相同。因此，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，ＭＧＰ中兩臺(tái)同步機(jī)的??轉(zhuǎn)子將同吋、同向和同速旋轉(zhuǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)速也是電網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速。兩臺(tái)同步機(jī)通過(guò)??各自的勵(lì)磁系統(tǒng)（包含ＡＶＲ和ＰＳＳ）實(shí)現(xiàn)主要的控制功能。??同步電動(dòng)機(jī)?同步發(fā)電機(jī)??勵(lì)磁系統(tǒng)＂ＩＩ＾＂勵(lì)磁系統(tǒng)?—????同步速????新能源機(jī)組—Ｔ＾／?＾?Ｖｊｚ?＿網(wǎng)??（風(fēng)機(jī)、光伏）?—??電磁?機(jī)械?￣電磁??轉(zhuǎn)矩?＾轉(zhuǎn)矩?＾?＾轉(zhuǎn)矩??同步電動(dòng)機(jī)?同步發(fā)電機(jī)??Ｖ?ｖ?）??ＭＧＰ系統(tǒng)??圖２－１新能源通過(guò)ＭＧＰ并網(wǎng)的結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｒｅｎｅｗａｂｌｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?ａｄｏｐｔｉｎｇ?ＭＧＰ?ｆｏｒ?ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ??圖２－２以風(fēng)機(jī)為例，描述了高比例新能源采用ＭＧＰ并網(wǎng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)??方式。一部分風(fēng)機(jī)作為一個(gè)單元，發(fā)出的電能經(jīng)匯聚后驅(qū)動(dòng)一臺(tái)較大容量的ＭＧＰ??１０??

２．１．１結(jié)構(gòu)和工作原理??本文提出一種基于同步電動(dòng)機(jī)－同步發(fā)電機(jī)（Ｍｏｔｏｒ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?Ｐａｉｒ，?ＭＧＰ）系??統(tǒng)的新能源并網(wǎng)方式１１２Ｕ｜，如圖２－１所示。ＭＧＰ由一臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)同步發(fā)??電機(jī)構(gòu)成，兩者的轉(zhuǎn)子通過(guò)機(jī)械軸連接。其中，同步電動(dòng)機(jī)由若干臺(tái)新能源機(jī)組??共同驅(qū)動(dòng)，新能源和同步電動(dòng)機(jī)一起作為原動(dòng)機(jī)，為同步發(fā)電機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩，??類似于傳統(tǒng)火電廠的汽輪機(jī)部分；同步發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎笾苯硬⑷腚??網(wǎng)，和傳統(tǒng)火電廠并網(wǎng)方式相同。因此，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，ＭＧＰ中兩臺(tái)同步機(jī)的??轉(zhuǎn)子將同吋、同向和同速旋轉(zhuǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)速也是電網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速。兩臺(tái)同步機(jī)通過(guò)??各自的勵(lì)磁系統(tǒng)（包含ＡＶＲ和ＰＳＳ）實(shí)現(xiàn)主要的控制功能。??同步電動(dòng)機(jī)?同步發(fā)電機(jī)??勵(lì)磁系統(tǒng)＂ＩＩ＾＂勵(lì)磁系統(tǒng)?—????同步速????新能源機(jī)組—Ｔ＾／?＾?Ｖｊｚ?＿網(wǎng)??（風(fēng)機(jī)、光伏）?—??電磁?機(jī)械?￣電磁??轉(zhuǎn)矩?＾轉(zhuǎn)矩?＾?＾轉(zhuǎn)矩??同步電動(dòng)機(jī)?同步發(fā)電機(jī)??Ｖ?ｖ?）??ＭＧＰ系統(tǒng)??圖２－１新能源通過(guò)ＭＧＰ并網(wǎng)的結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｒｅｎｅｗａｂｌｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?ａｄｏｐｔｉｎｇ?ＭＧＰ?ｆｏｒ?ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ??圖２－２以風(fēng)機(jī)為例，描述了高比例新能源采用ＭＧＰ并網(wǎng)的一種可能的實(shí)現(xiàn)??方式。一部分風(fēng)機(jī)作為一個(gè)單元，發(fā)出的電能經(jīng)匯聚后驅(qū)動(dòng)一臺(tái)較大容量的ＭＧＰ??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大規(guī)模新能源接入弱同步支撐直流送端電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)綜述[J]. 馬進(jìn),趙大偉,錢敏慧,朱凌志,姚良忠,汪寧渤.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[2]我國(guó)電網(wǎng)支撐可再生能源發(fā)展的實(shí)踐與挑戰(zhàn)[J]. 陳國(guó)平,李明節(jié),許濤,張劍云,王超.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[3]燃煤發(fā)電機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行的能耗特性分析[J]. 張國(guó)柱,張鈞泰,李亞維,劉明.  電力建設(shè). 2017(10)
[4]張北地區(qū)風(fēng)電匯集區(qū)域風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)問(wèn)題探討[J]. 杜劍行,朱冬雪.  華北電力技術(shù). 2017(09)
[5]直驅(qū)風(fēng)機(jī)變流控制系統(tǒng)對(duì)次同步頻率分量的響應(yīng)機(jī)理研究[J]. 李景一,畢天姝,于釗,張鵬,肖仕武.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(06)
[6]綠電7日——青海連續(xù)7天全清潔能源供電調(diào)查[J].   青�？萍�. 2017(02)
[7]國(guó)際可再生能源發(fā)展與全球能源治理變革[J]. 趙勇強(qiáng).  宏觀經(jīng)濟(jì)研究. 2017(04)
[8]規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下火電機(jī)組深度調(diào)峰的多角度經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 林俐,鄒蘭青,周鵬,田欣雨.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(07)
[9]新能源并網(wǎng)系統(tǒng)引發(fā)的復(fù)雜振蕩問(wèn)題及其對(duì)策研究[J]. 李明節(jié),于釗,許濤,賀靜波,王超,謝小榮,劉純.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[10]新能源電力系統(tǒng)次同步振蕩問(wèn)題研究綜述[J]. 肖湘寧,羅超,廖坤玉.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(06)

博士論文
[1]風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究[D]. 黃漢奇.華中科技大學(xué) 2012
[2]大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性研究[D]. 關(guān)宏亮.華北電力大學(xué)（河北） 2008



本文編號(hào)：3424333