風(fēng)電并網(wǎng)弱交流系統(tǒng)有可能引發(fā)次同步振蕩問(wèn)題。2015年7月新疆哈密山北及2017年9月新疆煙墩景峽為代表的次同步振蕩事件表明,風(fēng)電次同步振蕩問(wèn)題會(huì)危害新能源場(chǎng)站設(shè)備安全、威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定以及影響新能源消納。同時(shí),風(fēng)電變流控制系統(tǒng)具有多個(gè)快速響應(yīng)的控制環(huán)節(jié),其引發(fā)的次同步振蕩問(wèn)題與火電機(jī)組軸系相關(guān)的傳統(tǒng)次同步振蕩問(wèn)題存在本質(zhì)差異。論文針對(duì)新疆永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)-弱交流系統(tǒng)次同步振蕩的典型場(chǎng)景,系統(tǒng)開(kāi)展次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)初篩與穩(wěn)定性分析方法研究,論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)提出了適用于并網(wǎng)大型風(fēng)場(chǎng)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)初篩的聚合短路比計(jì)算方法。分析總結(jié)了常規(guī)短路比在實(shí)際風(fēng)場(chǎng)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)存在的問(wèn)題,進(jìn)一步提出了一種計(jì)及多風(fēng)場(chǎng)因素的聚合短路比計(jì)算方法,給出了相應(yīng)的計(jì)算公式,采用實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表明,提出的方法能夠反應(yīng)風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)、網(wǎng)架情況以及控制系統(tǒng)對(duì)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)的影響,為快速篩選并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)、選擇高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化穩(wěn)定性分析和控制提供了理論依據(jù)。(2)揭示了風(fēng)電匯集區(qū)域多次/超同步頻率分量產(chǎn)生機(jī)理,并提出了不同頻率分量信號(hào)幅值計(jì)算方法。論文推導(dǎo)出當(dāng)控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)饋入次同步頻率分...

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)初篩方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 次同步振蕩分析方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 次同步振蕩參數(shù)優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 存在問(wèn)題分析
    1.3 論文研究思路及主要工作
        1.3.1 論文研究思路
        1.3.2 論文主要工作
第2章 基于聚合短路比的大型風(fēng)場(chǎng)次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)分析
    2.1 引言
    2.2 常規(guī)短路比次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)初篩存在問(wèn)題分析
        2.2.1 常規(guī)短路比的概述
        2.2.2 常規(guī)短路比在多風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)的適用性分析
    2.3 基于聚合短路比的次同步振蕩風(fēng)險(xiǎn)分析
        2.3.1 聚合短路比
        2.3.2 短路比作用分析
        2.3.3 典型系統(tǒng)仿真算例分析
    2.4 實(shí)際系統(tǒng)仿真算例分析
        2.4.1 實(shí)際系統(tǒng)短路比計(jì)算結(jié)果
        2.4.2 仿真分析
    2.5 實(shí)際風(fēng)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)初篩
    2.6 小結(jié)
第3章 基于開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的多頻率分量產(chǎn)生機(jī)理分析
    3.1 引言
    3.2 直驅(qū)風(fēng)機(jī)變流控制系統(tǒng)概述
    3.3 鎖相環(huán)對(duì)次同步頻率分量的響應(yīng)特性
        3.3.1 鎖相環(huán)工頻響應(yīng)特性
        3.3.2 鎖相環(huán)次同步頻率響應(yīng)特性
    3.4 d/q軸控制系統(tǒng)對(duì)次同步頻率分量的響應(yīng)特性
        3.4.1 母線電流d/q軸分量
        3.4.2 d/q軸電壓指令值
        3.4.3 三相電壓指令值
    3.5 載波調(diào)制環(huán)節(jié)對(duì)次同步頻率分量的響應(yīng)特性
        3.5.1 載波調(diào)制環(huán)節(jié)工頻響應(yīng)特性
        3.5.2 載波調(diào)制環(huán)節(jié)次同步響應(yīng)特性
    3.6 多次/超同步頻率分量產(chǎn)生機(jī)理分析
    3.7 仿真分析
        3.7.1 仿真驗(yàn)證
        3.7.2 實(shí)際錄波對(duì)比
    3.8 小結(jié)
第4章 基于閉環(huán)傳遞函數(shù)的次/超同步頻率主導(dǎo)分量幅值分析
    4.1 引言
    4.2 直驅(qū)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)的兩輸入兩輸出閉環(huán)傳遞函數(shù)構(gòu)建思路
    4.3 兩輸入兩輸出閉環(huán)傳遞函數(shù)中各環(huán)節(jié)推導(dǎo)
    4.4 兩輸入兩輸出閉環(huán)傳遞函數(shù)構(gòu)建
        4.4.1 前向傳遞函數(shù)G(s)推導(dǎo)
        4.4.2 反向傳遞函數(shù)H(s)推導(dǎo)
        4.4.3 典型兩輸入兩輸出閉環(huán)傳遞函數(shù)計(jì)算
    4.5 次/超同步頻率主導(dǎo)分量幅值計(jì)算及影響因素分析
        4.5.1 d軸內(nèi)環(huán)比例系數(shù)對(duì)幅值的影響
        4.5.2 交流系統(tǒng)電感對(duì)幅值的影響
    4.6 仿真驗(yàn)證
    4.7 小結(jié)
第5章 基于閉環(huán)傳遞函數(shù)的次同步振蕩穩(wěn)定性分析
    5.1 引言
    5.2 控制系統(tǒng)多環(huán)節(jié)耦合交連對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響概述
        5.2.1 理想電網(wǎng)情況下變流控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)耦合特性
        5.2.2 弱交流系統(tǒng)情況下變流控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)耦合特性
    5.3 基于閉環(huán)傳遞函數(shù)極點(diǎn)判據(jù)的次同步穩(wěn)定性分析
        5.3.1 閉環(huán)傳遞函數(shù)極點(diǎn)計(jì)算
        5.3.2 基于極點(diǎn)判據(jù)的多環(huán)節(jié)對(duì)次同步穩(wěn)定性影響分析
    5.4 基于閉環(huán)傳遞函數(shù)頻域判據(jù)的穩(wěn)定性分析
    5.5 仿真驗(yàn)證
        5.5.1 各環(huán)節(jié)影響驗(yàn)證
        5.5.2 參數(shù)影響驗(yàn)證
    5.6 小結(jié)
第6章 直驅(qū)風(fēng)機(jī)變流控制系統(tǒng)次同步振蕩參數(shù)穩(wěn)定域分析
    6.1 引言
    6.2 直驅(qū)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)及其閉環(huán)傳遞函數(shù)概述
    6.3 次同步振蕩參數(shù)穩(wěn)定域計(jì)算流程
    6.4 次同步振蕩參數(shù)穩(wěn)定域分析
        6.4.1 變流控制系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定域交互影響分析
        6.4.2 變流控制系統(tǒng)-交流系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定域交互影響分析
    6.5 仿真驗(yàn)證
        6.5.1 變流控制系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定域交互影響
        6.5.2 變流控制系統(tǒng)-交流系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定域交互影響
    6.6 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 未來(lái)研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 雙風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)解耦及解耦后短路比對(duì)比分析
附錄B 各章變量
發(fā)表的論文及其它成果
參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3826979