本文關鍵詞：計及機組交互影響的雙饋風電場短路電流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙饋風電機組由于具有風能利用效率高、環(huán)境適應性強等優(yōu)點,已成為我國風力發(fā)電場中的主要機組。但是雙饋風電機組的暫態(tài)特性與傳統(tǒng)同步發(fā)電機具有較大的差異。準確獲取雙饋風電機組的故障電氣量將有助于并網(wǎng)風電系統(tǒng)的繼電保護整定、電氣設備選型等任務的實施。目前雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的短路電流特性研究主要集中于單機系統(tǒng),且尚未形成統(tǒng)一的暫態(tài)分析方法,雙饋風電場內(nèi)機組交互作用對短路電流的影響也尚不清晰,因此有必要針對考慮風電機組交互作用下的雙饋風電場短路電流進行相關的研究,本文主要完成了如下工作:針對雙饋單機并網(wǎng)短路電流特性研究,本文提出了一種基于復頻域構(gòu)建的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型分析短路電流特性的新方法。推導出了雙饋風電機組定子電流與轉(zhuǎn)子電流的傳遞函數(shù)關系,在此基礎上,分別構(gòu)建了計及變流器控制、計及撬棒保護兩種運行狀態(tài)下的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型。揭示了不同運行狀態(tài)下輸出短路電流中各分量的產(chǎn)生機理,以及各激勵源之間的傳遞關系�；跇�(gòu)建的暫態(tài)傳遞函數(shù)模型,本文分別推導了計及變流器控制和計及撬棒保護時雙饋單機并網(wǎng)的定子電流和轉(zhuǎn)子電流解析表達式。計算過程中將磁鏈和轉(zhuǎn)子電流考慮為閉環(huán)的傳遞關系,能夠更加準確反應電磁關系。據(jù)此詳細分析了變流器控制方式對短路電流的影響,發(fā)現(xiàn)了內(nèi)環(huán)控制器截止頻率對定、轉(zhuǎn)子電流具有顯著影響。仿真驗證了所建立表達式的準確性。建立了雙饋風電場故障等值模型,推導出機組交互影響下的風電機組短路電流較之不考慮機組交互影響的電流增量表達式。分析得到該短路電流增量與并網(wǎng)機組數(shù)目、系統(tǒng)阻抗、風電場參數(shù)、風電機組參數(shù)有關。通過時域仿真驗證了風電場機組交互影響的短路電流變化規(guī)律,并基于增量表達式提出一種基于補償增量的雙饋風電場短路電流計算方法。通過計算結(jié)果與實際仿真結(jié)果對比,證明了電流表達式的精確性。本文的研究工作完善了雙饋風電機組和風電場短路電流分析理論,為研究雙饋風電機組短路電流特性提供了新的研究方法,為雙饋風電場故障暫態(tài)分析和風電場繼電保護整定提供了技術支撐。
【關鍵詞】：雙饋風電機組 短路電流 暫態(tài)傳遞函數(shù)模型 機組交互 風電場
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 雙饋風電機組數(shù)學模型9
• 1.2.2 雙饋風電機組單機并網(wǎng)短路電流特性研究9-11
• 1.2.3 雙饋風電場并網(wǎng)短路電流特性研究11
• 1.2.4 研究現(xiàn)狀的總結(jié)11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)12-14
• 2 雙饋風電機組數(shù)學模型及仿真研究14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 雙饋感應發(fā)電機數(shù)學模型14-19
• 2.2.1 三相靜止坐標系下DFIG數(shù)學模型14-16
• 2.2.2 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下DFIG數(shù)學模型16-17
• 2.2.3 DFIG的空間矢量模型17-19
• 2.3 變流器控制模型19-23
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制模型20-21
• 2.3.2 網(wǎng)側(cè)變流器控制模型21-23
• 2.4 仿真分析23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-28
• 3 基于傳遞函數(shù)的雙饋單機并網(wǎng)短路電流特性研究28-50
• 3.1 引言28
• 3.2 雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型的構(gòu)建28-34
• 3.2.1 計及變流器控制的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型28-32
• 3.2.2 計及撬棒保護的雙饋風電機組暫態(tài)傳遞函數(shù)模型32-34
• 3.3 雙饋風電機組短路電流研究34-43
• 3.3.1 計及變流器控制的DFIG短路電流研究34-39
• 3.3.2 計及撬棒保護的DFIG短路電流研究39-43
• 3.4 仿真驗證43-49
• 3.4.1 計及變流器控制的DFIG短路電流仿真驗證43-47
• 3.4.2 計及撬棒保護的DFIG短路電流仿真驗證47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 計及機組交互影響的雙饋風電場短路電流特性研究及計算50-64
• 4.1 引言50
• 4.2 風電場機組交互影響的機理分析50-56
• 4.2.1 風電場內(nèi)部單臺DFIG故障等值模型構(gòu)建50-53
• 4.2.2 風電場故障等值模型構(gòu)建53-54
• 4.2.3 風電場機組交互作用下短路電流增量分析54-56
• 4.3 風電場機組交互影響仿真驗證56-60
• 4.3.1 不同并網(wǎng)機組數(shù)目57-59
• 4.3.2 不同接入方式59-60
• 4.3.3 不同短路阻抗60
• 4.4 基于補償增量的雙饋型風電場短路電流計算60-63
• 4.4.1 基于補償增量的風電場短路電流計算式60-61
• 4.4.2 補償增量表達式驗證61-62
• 4.4.3 風電場短路電流計算驗證62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 5 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 主要結(jié)論64-65
• 5.2 后續(xù)研究工作展望65-66
• 致謝66-68
• 參考文獻68-72
• 附錄72-75
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文及專利72
• B. 作者在攻讀學位期間參與的課題研究情況72-73
• C. 論文中的參數(shù)計算73-75

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本文編號：485854