發(fā)布時間：2022-12-22 04:25

　　隨著風力發(fā)電在電力系統(tǒng)中的占比持續(xù)快速增長,風電系統(tǒng)的動態(tài)特性對電力系統(tǒng)的頻率和電壓動態(tài)行為產生深刻影響。在典型的鎖相同步矢量控制中,風電不具備傳統(tǒng)同步發(fā)電機的慣性響應能力,使得高比例風電并網系統(tǒng)的慣性支撐能力不足,電網頻率失穩(wěn)等問題凸顯;此外,風速的隨機性變化會導致風電并網公共連接點（Point of Common Coupling,PCC）電壓跌落、波動,這將對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定產生不利影響,采用靜止同步補償器（Static Synchronous Compensator,STATCOM）可抑制風電系統(tǒng)并網電壓擾動,但其受PCC電壓幅值和頻率波動的阻礙,無法正確跟蹤電網頻率,進而惡化總體補償性能。目前,虛擬同步發(fā)電機（Virtual Synchronous Generator,VSG）技術因其能模擬同步發(fā)電機的運行特性而成為一種有效的解決方案,不僅可以避免傳統(tǒng)鎖相環(huán)帶來的穩(wěn)定性問題,且能夠提升系統(tǒng)的調頻調壓能力,鑒于此,本文以永磁直驅風電系統(tǒng)為研究對象,對基于虛擬同步控制策略的風電系統(tǒng)展開研究。主要完成以下內容:（1）建立了典型永磁直驅風電系統(tǒng)的數(shù)學模型,分析了風電機組經“背靠背”變流... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 風電參與系統(tǒng)調頻技術的研究現(xiàn)狀
    1.3 虛擬同步發(fā)電機技術及其應用現(xiàn)狀
        1.3.1 虛擬同步發(fā)電機技術的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 虛擬同步發(fā)電機技術的應用現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內容
第2章 永磁直驅風電系統(tǒng)的建模與控制
    2.1 永磁直驅風電系統(tǒng)的結構
    2.2 永磁直驅風電系統(tǒng)的建模
        2.2.1 風力機的模型
        2.2.2 槳距角控制器的模型
        2.2.3 傳動系統(tǒng)的模型
        2.2.4 永磁同步發(fā)電機的模型
        2.2.5 “背靠背”變流器的模型
    2.3 永磁直驅風電并網控制
        2.3.1 機側變流器控制
        2.3.2 網側變流器控制
    2.4 永磁直驅風電并網系統(tǒng)的仿真分析
    2.5 本章小結
第3章 虛擬同步發(fā)電機控制策略與特性研究
    3.1 同步發(fā)電機的工作原理
    3.2 虛擬同步發(fā)電機控制策略
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小結
第4章 減載運行方式下永磁直驅風電系統(tǒng)虛擬同步控制策略
    4.1 永磁直驅風電系統(tǒng)虛擬同步控制
    4.2 永磁直驅風電系統(tǒng)減載控制
    4.3 減載運行方式下永磁直驅風電系統(tǒng)虛擬同步控制
    4.4 仿真分析
        4.4.1 負荷突增時的仿真分析
        4.4.2 負荷突減時的仿真分析
    4.5 本章小結
第5章 永磁直驅風電并網系統(tǒng)中的STATCOM虛擬同步控制策略
    5.1 總體拓撲結構
    5.2 基于虛擬同步發(fā)電機的STATCOM控制
        5.2.1 VSG控制器結構
        5.2.2 虛擬參數(shù)的影響
    5.3 仿真分析
        5.3.1 傳統(tǒng)d-q坐標控制器與VSG控制器的比較
        5.3.2 永磁直驅風電并網系統(tǒng)中的STATCOM虛擬同步控制仿真分析
    5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
附錄 B 攻讀學位期間參與項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大電網中虛擬同步發(fā)電機慣量支撐與一次調頻功能定位辨析[J]. 秦曉輝,蘇麗寧,遲永寧,郭強,徐希望.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[2]Inertia compensation scheme for wind turbine simulator based on deviation mitigation[J]. Weijie LI,Minghui YIN,Zaiyu CHEN,Yun ZOU.  Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2017(02)
[3]結合超速備用和模擬慣性的雙饋風機頻率控制策略[J]. 丁磊,尹善耀,王同曉,姜吉平,程法民,司君誠.  電網技術. 2015(09)
[4]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)
[5]基于虛擬同步發(fā)電機原理的模擬同步發(fā)電機設計方法[J]. 侍喬明,王剛,付立軍,徐力,陳宇航,蔣文韜.  電網技術. 2015(03)
[6]風電并網中的儲能技術研究進展[J]. 劉世林,文勁宇,孫海順,程時杰.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2013(23)
[7]可再生能源分散接入用先進并網逆變器研究綜述[J]. 曾正,趙榮祥,湯勝清,楊歡,呂志鵬.  中國電機工程學報. 2013(24)
[8]基于功率跟蹤優(yōu)化的雙饋風力發(fā)電機組虛擬慣性控制技術[J]. 李和明,張祥宇,王毅,朱曉榮.  中國電機工程學報. 2012(07)
[9]基于分段控制的雙饋風電機組有功-頻率控制[J]. 林俐,李曉鈺,王世謙,史添,李昊炅.  中國電力. 2012(02)
[10]超速與變槳協(xié)調的雙饋風電機組頻率控制[J]. 張昭遂,孫元章,李國杰,程林,林今.  電力系統(tǒng)自動化. 2011(17)

博士論文
[1]新能源風電發(fā)展預測與評價模型研究[D]. 劉琳.華北電力大學 2013
[2]變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)故障穿越技術研究[D]. 鄒和平.大連理工大學 2013



本文編號：3723446