大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)中風(fēng)電滲透率逐漸提高,對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,這就要求風(fēng)機(jī)必須具有一定的特性,來(lái)減少風(fēng)機(jī)并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響,且能夠在故障時(shí)輔助電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行。本文主要針對(duì)系統(tǒng)電壓穿越問(wèn)題和頻率調(diào)節(jié)問(wèn)題開(kāi)展深入研究,通過(guò)分析系統(tǒng)特性,借助儲(chǔ)能系統(tǒng)的柔性控制作用,提出了改善風(fēng)電并網(wǎng)控制策略,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證所提出控制策略的正確性。具體完成的工作內(nèi)容如下:首先,對(duì)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)分析,并對(duì)其中風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、網(wǎng)側(cè)、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器進(jìn)行建模,詳細(xì)分析了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤和矢量控制策略,仿真驗(yàn)證了所提出模型的正確性,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。其次,在電壓穿越方面,提出協(xié)調(diào)利用基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器和風(fēng)電機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓穿越。當(dāng)電網(wǎng)電壓故障時(shí),通過(guò)比例協(xié)調(diào)控制策略分配動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器和風(fēng)電機(jī)組各自需要吸收的有功功率,充分利用動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的補(bǔ)償能力和風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)動(dòng)能,使得電網(wǎng)電壓穩(wěn)定不變,保證風(fēng)電機(jī)組能夠持續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提出控制策略的正確性,算例結(jié)果表明,協(xié)調(diào)控制策略可以減少動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的容量和功率,具有重大的工程應(yīng)用意義。最后,在頻率調(diào)整方面,首先對(duì)常規(guī)機(jī)組、風(fēng)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和含風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的頻率特性建模,研究了風(fēng)電機(jī)組提供短時(shí)頻率支撐的控制策略。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組參與系統(tǒng)調(diào)頻存在的問(wèn)題,提出了儲(chǔ)能與風(fēng)電配合調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制策略,通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提出的控制策略可以減少風(fēng)電機(jī)組功率輸出,加速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復(fù),防止頻率二次跌落。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)電并網(wǎng) 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器 電壓穿越 風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào) 頻率調(diào)節(jié)
【學(xué)位授予單位】:上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM614
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題背景11-12
- 1.2 現(xiàn)代風(fēng)電并網(wǎng)準(zhǔn)則及研究現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 現(xiàn)代風(fēng)電并網(wǎng)準(zhǔn)則12-13
- 1.2.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組電壓穿越技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.3 風(fēng)電參與系統(tǒng)調(diào)頻控制技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 本文結(jié)構(gòu)及研究?jī)?nèi)容19-21
- 第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建模與仿真分析21-40
- 2.1 引言21-22
- 2.2 風(fēng)力機(jī)建模22-23
- 2.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大風(fēng)能追蹤機(jī)理23-25
- 2.4 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建模25-28
- 2.4.1 三相靜止坐標(biāo)系中DFIG的數(shù)學(xué)模型25-27
- 2.4.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中DFIG數(shù)學(xué)模型27-28
- 2.5 PWM變流器數(shù)學(xué)模型28-31
- 2.6 變流器的控制策略31-36
- 2.6.1 網(wǎng)側(cè)PWM變流器的控制策略31-33
- 2.6.2 轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變流器的控制策略33-36
- 2.7 仿真分析36-39
- 2.8 本章小結(jié)39-40
- 第三章 含儲(chǔ)能型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的雙饋風(fēng)電機(jī)組電壓穿越協(xié)調(diào)控制40-54
- 3.1 引言40
- 3.2 DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略40-45
- 3.2.1 DVR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)40-41
- 3.2.2 DVR補(bǔ)償策略簡(jiǎn)介41-45
- 3.3 SC-DVR與DFIG的協(xié)調(diào)控制策略45-52
- 3.3.1 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制策略46-47
- 3.3.2 網(wǎng)側(cè)變流器控制策略47
- 3.3.3 協(xié)調(diào)控制策略47-50
- 3.3.4 SC-DVR的參數(shù)設(shè)計(jì)50-52
- 3.4 仿真驗(yàn)證52-53
- 3.5 本章小結(jié)53-54
- 第四章 儲(chǔ)能輔助風(fēng)電參與調(diào)頻的控制策略研究54-67
- 4.1 引言54
- 4.2 風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)調(diào)頻的電力系統(tǒng)建模54-58
- 4.2.1 常規(guī)機(jī)組頻率特性建模55
- 4.2.2 風(fēng)電機(jī)組頻率特性建模55-56
- 4.2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)頻率特性建模56
- 4.2.4 風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)調(diào)頻系統(tǒng)頻率特性建模56-57
- 4.2.5 含風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)調(diào)頻的電力系統(tǒng)頻率特性建模57-58
- 4.3 協(xié)調(diào)控制過(guò)程58-63
- 4.3.1 風(fēng)電機(jī)組提供短時(shí)頻率支撐58-59
- 4.3.2 風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)參與系統(tǒng)調(diào)頻59-62
- 4.3.3 與常規(guī)同步發(fā)電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制策略62-63
- 4.4 仿真研究63-66
- 4.5 本章小結(jié)66-67
- 第五章 總結(jié)與展望67-69
- 5.1 全文工作總結(jié)67
- 5.2 后續(xù)工作展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-74
- 致謝74-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75
【參考文獻(xiàn)】
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