應對氣候變化已經(jīng)是21世紀我們面臨的共同難題,而新能源的應用是我們緩解與自然矛盾的重要措施。風能易獲得且我國的風能總儲量巨大,列世界第三位,且風力發(fā)電無污染,投資小,有廣闊的發(fā)展前景。但自然界中的風隨時在發(fā)生變化,所以使風力發(fā)電具有不確定性以及波動性。風電機組并網(wǎng)依靠變頻器進行控制,通常與系統(tǒng)頻率解耦,所以不像傳統(tǒng)同步發(fā)電機那樣可以通過改變發(fā)電機轉速來響應系統(tǒng)的頻率變化。從系統(tǒng)的角度出發(fā),風電場就像是完全沒有慣性的發(fā)電機,其轉動慣量為零。隨著風電滲透率的不斷增加,勢必會減弱系統(tǒng)的調頻能力。而虛擬同步發(fā)電機作為一種可以使新能源發(fā)電系統(tǒng)具有一定慣性及阻尼系數(shù)的控制方法,應運而生。其對有新能源發(fā)電設備并網(wǎng)的電力系統(tǒng)起著支撐與緩解波動的作用。本文的主要研究內容如下:（1）研究了風機發(fā)電的工作原理、數(shù)學模型及等效電路,以及風力發(fā)電機的調節(jié)與控制,本文中用定槳距控制,即只改變風速對風機所發(fā)功率進行控制,其中加入了組合風模型來更貼切的模擬自然界中的風速變化。（2）研究了虛擬同步發(fā)電機的工作原理、數(shù)學模型及等效電路,以最簡單的同步發(fā)電機的二階模型為基礎,在控制策略中加入了一種自適應模型使得系統(tǒng)的頻率變... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 虛擬同步發(fā)電機技術的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 課題的主要研究內容及結構安排
2 風力發(fā)電技術
    2.1 風的特性及風能利用
        2.1.1 風的特性
        2.1.2 風能
        2.1.3 風能的利用
    2.2 風力發(fā)電及其工作原理
        2.2.1 獨立運行風力發(fā)電機組中的發(fā)電機
        2.2.2 并網(wǎng)運行風力發(fā)電機組中的發(fā)電機
    2.3 風機的調節(jié)與控制
        2.3.1 定槳距調節(jié)與控制
        2.3.2 變槳距調節(jié)與控制
    2.4 本章小結
3 虛擬同步發(fā)電機技術
    3.1 虛擬同步發(fā)電機控制原理概述
    3.2 虛擬同步發(fā)電機的本體建模
    3.3 有功頻率控制策略
    3.4 無功電壓控制策略
    3.5 本章小結
4 系統(tǒng)建模及仿真算例分析
    4.1 風力發(fā)電機并網(wǎng)于滲透率較低的電網(wǎng)
        4.1.1 平抑風功率波動仿真
        4.1.2 負荷突然變化下的仿真
        4.1.3 相應系統(tǒng)調度增發(fā)功率時的仿真
    4.2 風力發(fā)電機并網(wǎng)于滲透率較高的電網(wǎng)
        4.2.1 平抑風功率波動仿真
        4.2.2 負荷突然變化下的仿真
    4.3 本章小結
5 結論與展望
攻讀學位期間參加的科研項目及發(fā)表的學術論文
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]虛擬同步發(fā)電機的并網(wǎng)功率控制及模式平滑切換[J]. 顏湘武,賈焦心,王德勝,李正文,葛延峰.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[2]虛擬同步發(fā)電機功率環(huán)的建模與參數(shù)設計[J]. 吳恒,阮新波,楊東升,陳欣然,鐘慶昌,呂志鵬.  中國電機工程學報. 2015(24)
[3]雙饋異步風力發(fā)電機網(wǎng)側換流器復合控制策略的研究[J]. 劉新宇,白珂.  華北水利水電大學學報(自然科學版). 2015(06)
[4]虛擬同步發(fā)電機技術及展望[J]. 鄭天文,陳來軍,陳天一,梅生偉.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(21)
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[6]可再生能源綜合利用的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 吳利樂,鄭源,王愛華,任巖.  華北水利水電大學學報(自然科學版). 2015(03)
[7]基于虛擬同步發(fā)電機的分布式逆變電源控制策略及參數(shù)分析[J]. 孟建輝,王毅,石新春,付超,李鵬.  電工技術學報. 2014(12)
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碩士論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機的分布式電源控制策略[D]. 張顯創(chuàng).合肥工業(yè)大學 2019
[2]基于大型風電場機組分類的功率預測研究[D]. 李柏君.華北水利水電大學 2019
[3]短期風電功率組合預測及其不確定性的研究[D]. 張曄.華北水利水電大學 2019
[4]虛擬同步發(fā)電機多機并聯(lián)功率分配方法研究[D]. 張悅.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[5]高滲透率風電并網(wǎng)的電壓、頻率控制策略研究[D]. 周姝燦.浙江大學 2015



本文編號：3651371