雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模及其并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 14:28
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展使大規(guī)模風(fēng)能資源得到了開發(fā)和利用,然而我國(guó)源-荷逆向分布制約風(fēng)電的消納,遠(yuǎn)距離輸電是解決風(fēng)電消納問(wèn)題的重要手段,固定串補(bǔ)能顯著能提高線路的輸送能力,增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度,在遠(yuǎn)距離輸電中廣泛應(yīng)用并帶來(lái)次同步振蕩問(wèn)題;但風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模龐大,單機(jī)容量小,建模復(fù)雜,是研究次同步振蕩等風(fēng)電并網(wǎng)動(dòng)態(tài)問(wèn)題的重要瓶頸,為此需要對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行等值建模,借助于等值技術(shù),可有效地研究次同步振蕩問(wèn)題。因此,對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模及其并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩進(jìn)行深入研究具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義,本文主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)的等值建模問(wèn)題,提出了基于等效功角及相似度同調(diào)的雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模方法。從不同視角給出了雙饋風(fēng)機(jī)同調(diào)判據(jù),有效地解決了聚類分群的復(fù)雜性和局限性問(wèn)題;另外,基于雙饋風(fēng)機(jī)的外特性,提出功率聚合算法。從同調(diào)機(jī)群識(shí)別、同調(diào)母線聚合、同調(diào)機(jī)群參數(shù)聚合等方面系統(tǒng)地解決了大規(guī)模雙饋風(fēng)電場(chǎng)的等值建模問(wèn)題。為了研究雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩特性,基于雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模方法建立了雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)等值模型,推導(dǎo)了等值系統(tǒng)的小信號(hào)模型,采用特征值分析法深入分析了風(fēng)速、串補(bǔ)度、變流器參數(shù)、鎖相環(huán)參數(shù)及不...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)等值建模研究現(xiàn)狀
1.3 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩研究現(xiàn)狀
1.3.1 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩分析方法
1.3.2 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)中次同步振蕩研究成果
1.3.3 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩抑制方法
1.4 本文主要工作
第二章 基于等效功角及相似度同調(diào)的雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模
2.1 基于等效功角的分群判別
2.1.1 等效功角定義
2.1.2 基于等效功角的同調(diào)判據(jù)
2.1.3 Crowbar投入后等效功角的變化特性
2.2 基于相似度原理的分群判別
2.2.1 相似理論基本原理
2.2.2 相似振蕩模式的選取
2.2.3 基于相似度的同調(diào)判別量化指標(biāo)
2.3 等值機(jī)組的參數(shù)聚合
2.3.1 同調(diào)母線等值
2.3.2 等值機(jī)參數(shù)聚合
2.4 算例分析
2.4.1 基于等效功角的同調(diào)判別
2.4.2 基于相似度量化指標(biāo)的同調(diào)判別
2.4.3 雙饋風(fēng)電等值機(jī)組的參數(shù)聚合
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)串補(bǔ)并網(wǎng)系統(tǒng)的小信號(hào)數(shù)學(xué)模型
3.1 引言
3.2 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)等值模型
3.3 基于等值模型的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)小信號(hào)建模
3.3.1 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型
3.3.2 風(fēng)力機(jī)與感應(yīng)電機(jī)的軸系模型
3.3.3 感應(yīng)發(fā)電機(jī)模型
3.3.4 變流器控制模型
3.3.5 鎖相環(huán)模型
3.3.6 串聯(lián)補(bǔ)償電容線路的模型
3.3.7 全系統(tǒng)小信號(hào)模型
3.4 算例分析
3.4.1 模式識(shí)別
3.4.2 特征值分析與時(shí)域仿真分析對(duì)比驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩影響因素研究
4.1 參數(shù)增益度定義
4.2 風(fēng)速對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.3 串補(bǔ)度對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.4 網(wǎng)側(cè)變流器控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.5 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.6 控制方式對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.7 鎖相環(huán)控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響機(jī)理分析
5.1 計(jì)及轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制環(huán)節(jié)的雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)等效電路
5.1.1 雙饋風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型
5.1.2 等值電阻及等值電抗與系統(tǒng)次同步振蕩的關(guān)系
5.2 區(qū)間歸一化靈敏度
5.3 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器內(nèi)外環(huán)比例系數(shù)對(duì)等值電阻的影響
5.3.1 定性分析
5.3.2 內(nèi)外環(huán)比例系數(shù)的歸一化靈敏度分析(定量分析)
5.4 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器內(nèi)外環(huán)積分系數(shù)對(duì)等值電抗的影響
5.4.1 定性分析
5.4.2 內(nèi)外環(huán)積分系數(shù)的歸一化靈敏度分析(定量分析)
5.5 本章小結(jié)
第六章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩抑制措施初探
6.1 基于分組投切電容器的次同步振蕩抑制措施
6.1.1 基于分組投切電容器的次同步振蕩抑制策略的機(jī)理分析
6.1.2 仿真驗(yàn)證
6.2 基于轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)外環(huán)比例弱化補(bǔ)償策略的次同步振蕩抑制措施
6.2.1 轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)外環(huán)比例弱化補(bǔ)償策略機(jī)理分析
6.2.2 仿真驗(yàn)證
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器參數(shù)對(duì)次同步振蕩的交互影響機(jī)理及其應(yīng)用研究[J]. 吳熙,關(guān)雅靜,寧威,蔣平,徐妍. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[2]基于狀態(tài)空間的阻抗分析法在次同步振蕩中的應(yīng)用[J]. 趙書強(qiáng),李忍,高本鋒. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(18)
[3]基于有功響應(yīng)的雙饋型風(fēng)電場(chǎng)實(shí)用化等值方法[J]. 晁璞璞,李衛(wèi)星,金小明,齊金玲,常學(xué)飛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]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)
[5]大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩研究綜述[J]. 王偉勝,張沖,何國(guó)慶,李光輝,張劍云,汪海蛟. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[6]新能源消納關(guān)鍵因素分析及解決措施研究[J]. 舒印彪,張智剛,郭劍波,張正陵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]撬棒投入對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)電磁功率暫態(tài)特性影響[J]. 姜惠蘭,李天鵬,薛靜瑋,姜哲,錢廣超. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]并聯(lián)型有源次同步振蕩抑制器阻尼控制策略優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 羅超,肖湘寧,張劍,楊文超,陳鵬偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(21)
[9]基于概率法的并網(wǎng)雙饋風(fēng)電場(chǎng)次同步相互作用及其抑制措施[J]. 邊曉燕,施磊,周歧斌,符楊. 高電壓技術(shù). 2016(09)
[10]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題[J]. 袁小明,程時(shí)杰,胡家兵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
博士論文
[1]雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩特性及抑制策略研究[D]. 趙斌.重慶大學(xué) 2015
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)并網(wǎng)引起的次同步振蕩分析與抑制[D]. 陳婧華.華北電力大學(xué) 2015
[2]大規(guī)模雙饋風(fēng)電機(jī)組經(jīng)串補(bǔ)并網(wǎng)的次同步振蕩研究[D]. 王倩.華北電力大學(xué) 2015
[3]含雙饋風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩特性及抑制策略研究[D]. 陳耀君.重慶大學(xué) 2014
[4]雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)線路并網(wǎng)引起的次同步振蕩研究[D]. 盧云.華北電力大學(xué) 2014
[5]大規(guī)模風(fēng)電外送次同步振蕩機(jī)理研究[D]. 孔永樂(lè).華北電力大學(xué) 2013
[6]基于同軸雙饋電機(jī)抑制次同步諧振的仿真研究[D]. 徐金鳳.北京交通大學(xué) 2012
[7]含大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)等值研究[D]. 譚娟.華北電力大學(xué)(北京) 2011
本文編號(hào):3592844
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)等值建模研究現(xiàn)狀
1.3 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩研究現(xiàn)狀
1.3.1 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩分析方法
1.3.2 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)中次同步振蕩研究成果
1.3.3 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩抑制方法
1.4 本文主要工作
第二章 基于等效功角及相似度同調(diào)的雙饋風(fēng)電場(chǎng)等值建模
2.1 基于等效功角的分群判別
2.1.1 等效功角定義
2.1.2 基于等效功角的同調(diào)判據(jù)
2.1.3 Crowbar投入后等效功角的變化特性
2.2 基于相似度原理的分群判別
2.2.1 相似理論基本原理
2.2.2 相似振蕩模式的選取
2.2.3 基于相似度的同調(diào)判別量化指標(biāo)
2.3 等值機(jī)組的參數(shù)聚合
2.3.1 同調(diào)母線等值
2.3.2 等值機(jī)參數(shù)聚合
2.4 算例分析
2.4.1 基于等效功角的同調(diào)判別
2.4.2 基于相似度量化指標(biāo)的同調(diào)判別
2.4.3 雙饋風(fēng)電等值機(jī)組的參數(shù)聚合
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)串補(bǔ)并網(wǎng)系統(tǒng)的小信號(hào)數(shù)學(xué)模型
3.1 引言
3.2 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)等值模型
3.3 基于等值模型的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)小信號(hào)建模
3.3.1 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型
3.3.2 風(fēng)力機(jī)與感應(yīng)電機(jī)的軸系模型
3.3.3 感應(yīng)發(fā)電機(jī)模型
3.3.4 變流器控制模型
3.3.5 鎖相環(huán)模型
3.3.6 串聯(lián)補(bǔ)償電容線路的模型
3.3.7 全系統(tǒng)小信號(hào)模型
3.4 算例分析
3.4.1 模式識(shí)別
3.4.2 特征值分析與時(shí)域仿真分析對(duì)比驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩影響因素研究
4.1 參數(shù)增益度定義
4.2 風(fēng)速對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.3 串補(bǔ)度對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.4 網(wǎng)側(cè)變流器控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.5 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.6 控制方式對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.7 鎖相環(huán)控制參數(shù)對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器對(duì)雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩的影響機(jī)理分析
5.1 計(jì)及轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制環(huán)節(jié)的雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)等效電路
5.1.1 雙饋風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型
5.1.2 等值電阻及等值電抗與系統(tǒng)次同步振蕩的關(guān)系
5.2 區(qū)間歸一化靈敏度
5.3 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器內(nèi)外環(huán)比例系數(shù)對(duì)等值電阻的影響
5.3.1 定性分析
5.3.2 內(nèi)外環(huán)比例系數(shù)的歸一化靈敏度分析(定量分析)
5.4 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器內(nèi)外環(huán)積分系數(shù)對(duì)等值電抗的影響
5.4.1 定性分析
5.4.2 內(nèi)外環(huán)積分系數(shù)的歸一化靈敏度分析(定量分析)
5.5 本章小結(jié)
第六章 雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩抑制措施初探
6.1 基于分組投切電容器的次同步振蕩抑制措施
6.1.1 基于分組投切電容器的次同步振蕩抑制策略的機(jī)理分析
6.1.2 仿真驗(yàn)證
6.2 基于轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)外環(huán)比例弱化補(bǔ)償策略的次同步振蕩抑制措施
6.2.1 轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)外環(huán)比例弱化補(bǔ)償策略機(jī)理分析
6.2.2 仿真驗(yàn)證
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器參數(shù)對(duì)次同步振蕩的交互影響機(jī)理及其應(yīng)用研究[J]. 吳熙,關(guān)雅靜,寧威,蔣平,徐妍. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[2]基于狀態(tài)空間的阻抗分析法在次同步振蕩中的應(yīng)用[J]. 趙書強(qiáng),李忍,高本鋒. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(18)
[3]基于有功響應(yīng)的雙饋型風(fēng)電場(chǎng)實(shí)用化等值方法[J]. 晁璞璞,李衛(wèi)星,金小明,齊金玲,常學(xué)飛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]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)
[5]大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)次同步振蕩研究綜述[J]. 王偉勝,張沖,何國(guó)慶,李光輝,張劍云,汪海蛟. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[6]新能源消納關(guān)鍵因素分析及解決措施研究[J]. 舒印彪,張智剛,郭劍波,張正陵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]撬棒投入對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)電磁功率暫態(tài)特性影響[J]. 姜惠蘭,李天鵬,薛靜瑋,姜哲,錢廣超. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]并聯(lián)型有源次同步振蕩抑制器阻尼控制策略優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 羅超,肖湘寧,張劍,楊文超,陳鵬偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(21)
[9]基于概率法的并網(wǎng)雙饋風(fēng)電場(chǎng)次同步相互作用及其抑制措施[J]. 邊曉燕,施磊,周歧斌,符楊. 高電壓技術(shù). 2016(09)
[10]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題[J]. 袁小明,程時(shí)杰,胡家兵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
博士論文
[1]雙饋風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩特性及抑制策略研究[D]. 趙斌.重慶大學(xué) 2015
碩士論文
[1]雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)并網(wǎng)引起的次同步振蕩分析與抑制[D]. 陳婧華.華北電力大學(xué) 2015
[2]大規(guī)模雙饋風(fēng)電機(jī)組經(jīng)串補(bǔ)并網(wǎng)的次同步振蕩研究[D]. 王倩.華北電力大學(xué) 2015
[3]含雙饋風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)的次同步振蕩特性及抑制策略研究[D]. 陳耀君.重慶大學(xué) 2014
[4]雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)線路并網(wǎng)引起的次同步振蕩研究[D]. 盧云.華北電力大學(xué) 2014
[5]大規(guī)模風(fēng)電外送次同步振蕩機(jī)理研究[D]. 孔永樂(lè).華北電力大學(xué) 2013
[6]基于同軸雙饋電機(jī)抑制次同步諧振的仿真研究[D]. 徐金鳳.北京交通大學(xué) 2012
[7]含大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)等值研究[D]. 譚娟.華北電力大學(xué)(北京) 2011
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