發(fā)布時(shí)間：2021-10-16 23:38

　　隨著風(fēng)力發(fā)電的高速發(fā)展,風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的風(fēng)電滲透率也逐漸增加,這顯著地影響了電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。在暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法中,以暫態(tài)能量函數(shù)法為代表的直接法可以較好地反映系統(tǒng)物理特性,且可以對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析,目前仍具有較高的研究熱度和應(yīng)用前景,但是其在風(fēng)電并網(wǎng)這一新興領(lǐng)域的應(yīng)用較少。同時(shí),目前含風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性研究較少考慮風(fēng)速的隨機(jī)擾動(dòng),或?qū)ζ浜?jiǎn)化過度,使得研究成果不能較好地反映實(shí)際情況。針對(duì)上述情況,本文做了如下研究:1.構(gòu)建了一種新的暫態(tài)能量函數(shù)模型,以此來描述風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,與之前的研究相比,其考慮了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）的感性元件中存儲(chǔ)的勢(shì)能。首先利用完成坐標(biāo)變換后的DFIG的DQ軸等效電路建立考慮其電磁暫態(tài)的DFIG暫態(tài)能量函數(shù)模型。然后根據(jù)電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)、輸電線路、負(fù)載等部件的物理特性,結(jié)合系統(tǒng)的功率匹配特性,分別構(gòu)造上述部件各自的暫態(tài)能量函數(shù)。最終組合上述暫態(tài)能量函數(shù),構(gòu)造出整個(gè)系統(tǒng)的暫態(tài)能量函數(shù)。之后,通過PEBS方法,定義了暫態(tài)能量裕度這一定量分析系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的指標(biāo)。采用在MATLAB的Simulink平臺(tái)上搭建的新英格蘭10機(jī)39... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

簡(jiǎn)單系統(tǒng)接線圖

第三章基于雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)電并網(wǎng)暫態(tài)能量函數(shù)41(1)圖形化的組合式設(shè)計(jì)模式：Simulink作為一種框圖化的仿真工具，通過使用其提供的圖形化用戶接口，設(shè)計(jì)者可以將整個(gè)電力系統(tǒng)仿真模型搭建得非常簡(jiǎn)潔，而模塊化的搭建方式使得系統(tǒng)可以如搭積木一般簡(jiǎn)單地增減規(guī)模或功能。同時(shí)，仿真過程的可視性使得用戶可以直觀地看到仿真結(jié)果。(2)同MATLAB的緊密集成：作為MATLAB中所高度集成的仿真工具，其可以直接調(diào)用MATLAB所提供的大量工具和函數(shù)，結(jié)合其交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)，實(shí)現(xiàn)豐富的功能，這一特點(diǎn)將在下一章得到較大體現(xiàn)。同時(shí)，MATLAB的腳本程序也可以直接調(diào)用Simulink仿真結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，這使得其十分適合于本文構(gòu)造的暫態(tài)能量函數(shù)數(shù)學(xué)模型。圖3-5新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)圖仿真平臺(tái)采用基于MATLAB的Simulink仿真工具所搭建的新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)仿真領(lǐng)域中，規(guī)模適中且通用性強(qiáng)，其簡(jiǎn)略圖如圖3-5所示。圖中箭頭為負(fù)載節(jié)點(diǎn)，共有19個(gè)。電網(wǎng)基準(zhǔn)電壓為345kV，發(fā)電機(jī)側(cè)基準(zhǔn)電壓為22kV，除39節(jié)點(diǎn)外，其余9臺(tái)發(fā)電機(jī)均通過升壓變壓器與電網(wǎng)相連。G2節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)作為平衡母線節(jié)點(diǎn)，工作在SwingBus模式，而其余9臺(tái)發(fā)電機(jī)工作在PV模式。得益于Simulink根據(jù)功能的分層設(shè)計(jì)模式，頂層系統(tǒng)框圖可以設(shè)計(jì)得較為簡(jiǎn)潔，如圖3-6所示。圖3-6中，藍(lán)色模塊為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、綠色為變壓器模塊、橙色為負(fù)載模塊、灰色模塊代表線路阻抗，各模塊間的黑色模塊為三相VI測(cè)量單元，系統(tǒng)采用額定頻率為60Hz的Phasor仿真模式。同時(shí)，圖中正上方有Stop模塊，

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文42用于模擬暫態(tài)失穩(wěn)過程：以任意一臺(tái)工作在PV模式的同步發(fā)電機(jī)與平衡母線的相對(duì)功角之差是否大于180度作為失穩(wěn)判據(jù)，當(dāng)檢測(cè)到某臺(tái)發(fā)電機(jī)暫態(tài)失穩(wěn)時(shí)，Stop模塊啟動(dòng)，使得仿真停止。DFIG通過升壓變壓器接入節(jié)點(diǎn)6，其發(fā)電機(jī)側(cè)基準(zhǔn)電壓為575V，風(fēng)速設(shè)置為15m/s，使DFIG工作在恒功率狀態(tài)。最終，考慮風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)修改為11機(jī)40節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。圖3-6Simulink中搭建的新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)3.3.2基于仿真平臺(tái)的能量函數(shù)模型修改完成仿真平臺(tái)的搭建后，需要依據(jù)Simulink相關(guān)測(cè)量功能單元的實(shí)際，將暫態(tài)能量函數(shù)模型變換為其參數(shù)與通過仿真平臺(tái)可以測(cè)量到的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的形式。表3-1和表3-2[49]分別為Simulink的同步發(fā)電機(jī)模塊和DFIG模塊中，與暫態(tài)能量函數(shù)中參數(shù)相關(guān)的，可以直接測(cè)量到的參數(shù)列表。此外，非發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的電流、

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3440707