風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整問題研究
發(fā)布時間:2017-06-26 17:05
本文關(guān)鍵詞:風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整問題研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:當前電網(wǎng)為抑制大規(guī)模風(fēng)電接入后所引起的系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)問題,最為常用的辦法是利用常規(guī)發(fā)電機組的調(diào)頻能力,然而在風(fēng)電規(guī)模占比達到一定程度時僅靠常規(guī)發(fā)電機組的調(diào)頻能力已無法滿足并保證電網(wǎng)頻率質(zhì)量的要求,因此為進一步充分利用風(fēng)能并促進風(fēng)電的發(fā)展,有必要充分挖掘風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力。本文以典型的風(fēng)力發(fā)電機,雙饋式感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(DFIG)為例,研究風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)的調(diào)頻問題:首先建立描述DFIG快速功率控制特性的線性模型,分析了DFIG有功功率控制特點,根據(jù)其轉(zhuǎn)子側(cè)變流器通過控制轉(zhuǎn)子電流分量來控制有功功率的特點推導(dǎo)有功控制的數(shù)學(xué)模型。其次提出對風(fēng)電機組所處風(fēng)速進行風(fēng)速段劃分以參與頻率調(diào)整的方法,通過對風(fēng)速段進行合適的劃分可使得處于不同風(fēng)速段的風(fēng)電機組承擔不同的調(diào)頻任務(wù),并且可獲得良好的運行特性。然后提出區(qū)域內(nèi)各風(fēng)場間的調(diào)頻容量分配策略,通過分析風(fēng)電機組調(diào)頻控制中進行減載運行導(dǎo)致得槳距角頻繁調(diào)節(jié)從而造成風(fēng)電機組機械磨損這一問題,改進各風(fēng)場的調(diào)頻容量分配策略,使風(fēng)電機組在進行調(diào)頻任務(wù)時盡可能得減少槳距角調(diào)節(jié)使得其在處于良好的運行工況下并且不會對頻率調(diào)節(jié)效果有較大的影響,并搭建仿真算例進行驗證。最后設(shè)計考慮風(fēng)電機組模型后的多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)的負荷頻率控制系統(tǒng),在所設(shè)計的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,分析了含風(fēng)電接入的多區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)的負荷頻率控制方式。并從數(shù)學(xué)上證明系統(tǒng)存在參數(shù)不確定性和受到較大負荷變動的情況下所設(shè)計的控制系統(tǒng)具有漸進穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)電機組 頻率調(diào)整 槳距角控制 漸進穩(wěn)定性 調(diào)頻容量分配
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM614;TM712
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 緒論8-15
- 1.1 課題背景及研究的目的與意義8
- 1.2 風(fēng)電的發(fā)展8-9
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.3.1 風(fēng)電機組調(diào)頻研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3.2 風(fēng)電場協(xié)調(diào)策略研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.3 負荷頻率控制研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
- 第2章 基于風(fēng)速段劃分的雙饋風(fēng)力發(fā)電機的有功控制15-32
- 2.1 引言15
- 2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型15-20
- 2.2.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)15-17
- 2.2.2 DFIG快速功率控制的數(shù)學(xué)模型17-20
- 2.3 風(fēng)電機組減載運行方式20-22
- 2.3.1 槳距角減載控制21
- 2.3.2 變速減載控制21-22
- 2.4 DFIG風(fēng)速段及調(diào)頻任務(wù)劃分22-26
- 2.5 風(fēng)電機組參與系統(tǒng)調(diào)頻仿真分析26-31
- 2.6 本章小結(jié)31-32
- 第3章 風(fēng)電參與互聯(lián)系統(tǒng)負荷頻率控制策略分析32-46
- 3.1 引言32
- 3.2 互聯(lián)系統(tǒng)的負荷頻率控制模型結(jié)構(gòu)32-35
- 3.2.1 系統(tǒng)各部分的動態(tài)數(shù)學(xué)模型32-34
- 3.2.2 考慮風(fēng)電參與調(diào)頻的多區(qū)域系統(tǒng)LFC模型34-35
- 3.3 風(fēng)電參與負荷頻率控制效果分析35-39
- 3.4 含風(fēng)電的多區(qū)域系統(tǒng)負荷頻率控制穩(wěn)定性分析39-45
- 3.4.1 擾動及參數(shù)不確定性下的漸進穩(wěn)定性39-42
- 3.4.2 擾動及參數(shù)不確定性仿真分析42-45
- 3.5 本章小結(jié)45-46
- 第4章 風(fēng)電場間調(diào)頻容量分配策略與仿真46-57
- 4.1 引言46
- 4.2 調(diào)頻容量分配策略設(shè)計46-50
- 4.2.1 二次頻率調(diào)整控制系統(tǒng)設(shè)計46-47
- 4.2.2 區(qū)域內(nèi)各風(fēng)場調(diào)頻容量分配策略設(shè)計47-50
- 4.3 調(diào)頻容量分配策略的仿真分析50-56
- 4.3.1 單區(qū)域風(fēng)場調(diào)頻容量分配策略51-53
- 4.3.2 多區(qū)域風(fēng)場調(diào)頻容量分配策略53-56
- 4.4 本章小結(jié)56-57
- 結(jié)論57-58
- 參考文獻58-62
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62-64
- 致謝64
本文關(guān)鍵詞:風(fēng)電機組參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)整問題研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:486883
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