隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,風力發(fā)電以其清潔、靈活、可持續(xù)等優(yōu)點在電網中所占的比例越來越高。大型風電場群已經形成,機組臺數多且運行工況差異大,如果對每臺機組都單獨建模,不僅會大大增加仿真運算規(guī)模,延長仿真運算時間,還會使其有效性和準確性面臨極大挑戰(zhàn)。建立能夠兼顧計算量和準確度的風電場等值模型是目前風電并網研究領域亟待解決的關鍵問題。論文以雙饋型風電場為例,研究了風電機組對稱電壓跌落下的機電暫態(tài)特性,通過實際測試、理論推導和仿真計算,對風電機組的建模、集電網絡的等值、風電場的多機和單機聚合等關鍵問題進行了研究與探索。由于風電產業(yè)的快速發(fā)展和并網標準的日益完善,現有模型難以刻畫當前風電機組低電壓穿越過程的動態(tài)特性,尤其是對故障清除后的恢復過程考慮的不夠完善。論文通過大量實測數據,解析了實際風電機組的故障穿越過程,給出了風電機組的通用低電壓穿越功率曲線。依次對故障前、故障持續(xù)期間及故障清除后的恢復和穩(wěn)態(tài)過程進行了建模,據此設計了相應的轉子側和網側控制器,通過自動更新控制器參考值的方式,實現了對實際風電機組故障穿越全過程的模擬與跟蹤,形成了風電機組故障穿越全過程的建模方法,采用實際測試數據驗...

【文章頁數】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 風電機組建模的研究現狀
        1.2.2 風電場集電網絡等值參數計算的研究現狀
        1.2.3 風電場等值建模的研究現狀
    1.3 本文的主要研究內容
第2章 風電機組低電壓穿越全過程的建模與驗證
    2.1 引言
    2.2 低電壓穿越特性的測試與分析
    2.3 低電壓穿越全過程的解析與建模
        2.3.1 有功穿越過程的解析與建模
        2.3.2 無功穿越過程的解析與建模
    2.4 控制器設計
        2.4.1 轉子側控制器的設計
        2.4.2 網側控制器的設計
    2.5 模型驗證與拓展
        2.5.1 模型驗證
        2.5.2 對其它新能源機組的適用性
    2.6 本章小結
第3章 風電場集電網絡等值參數的解析計算方法
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)集電網絡等值參數計算方法的性能評估
        3.2.1 基于損耗相等原則的計算方法
        3.2.2 基于電壓差相等原則的計算方法
    3.3 集電網絡等值參數的解析計算方法
        3.3.1 簡單集電網絡
        3.3.2 復雜集電網絡
    3.4 傳統(tǒng)方法與解析方法的對比
    3.5 本章小結
第4章 基于功率響應特性的風電場多機等值方法
    4.1 引言
    4.2 不同風速下風電機組的低電壓穿越特性解析
    4.3 基于有功響應的多機等值建模方法
        4.3.1 三機等值方法
        4.3.2 四機等值方法
    4.4 實用化四機等值策略驗證
        4.4.1 算例設置
        4.4.2 對風速場景的適應性
        4.4.3 對電壓跌落程度的適應性
    4.5 本章小結
第5章 基于低電壓穿越全過程動態(tài)行為校正的解析單機等值方法
    5.1 引言
    5.2 傳統(tǒng)單機等值建模方法的性能評估
    5.3 傳統(tǒng)單機等值建模方法的誤差解析
        5.3.1 故障持續(xù)過程的誤差解析
        5.3.2 故障恢復過程的誤差解析
    5.4 風電場解析單機等值建模方法
        5.4.1 基本原理
        5.4.2 實用化策略
        5.4.3 實現方案
    5.5 等值方法驗證與拓展
        5.5.1 等值方法驗證
        5.5.2 對其它新能源場站的適用性
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3856664