本文關(guān)鍵詞：雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波特性分析及其抑制措施研究

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【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重,風(fēng)能作為一種清潔無污染的可再生能源,已得到了人們越來越多的重視,近年來在全球范圍內(nèi)風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)得到了迅速發(fā)展,且規(guī)模還在不斷擴(kuò)大。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展及風(fēng)場裝機(jī)容量持續(xù)增加,風(fēng)能在整個(gè)電力系統(tǒng)中比重已越來越大,但與此同時(shí),其對于電力系統(tǒng)的不利影響也逐漸顯現(xiàn),其中風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)對系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響是一個(gè)重要方面,為了保證大電網(wǎng)安全可靠及其良好的電能質(zhì)量,并能夠更好的利用風(fēng)能,對此研究就極為必要。本文以含雙饋發(fā)電機(jī)組的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析,主要從雙饋風(fēng)機(jī)諧波特性,長距離輸電線路對電能質(zhì)量影響及諧波治理方面進(jìn)行研究。隨著風(fēng)力發(fā)電對單臺(tái)機(jī)組容量要求的不斷提高,雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)因其自身優(yōu)勢,已成為一種重要的機(jī)組類型。本文以雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為基礎(chǔ),首先分析了其運(yùn)行的基本原理,建立了其數(shù)學(xué)模型,且在矢量控制策略下,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電有功功率與無功功率的解耦控制,并通過PSCAD/EMTDC仿真軟件對其運(yùn)行特性進(jìn)行仿真。然后,對于雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器所采用的SVPWM調(diào)制原理,進(jìn)行了介紹,且對其調(diào)制方式所產(chǎn)生的寬頻域諧波進(jìn)行了分析,最后結(jié)合雙饋發(fā)電機(jī)的諧波等效模型,用一種數(shù)學(xué)算法描述了雙饋發(fā)電機(jī)的寬頻域諧波特性。在風(fēng)電并網(wǎng)中,高壓等級(jí)輸電線路是其重要一環(huán),然而隨著雙饋風(fēng)機(jī)的諧波呈現(xiàn)出寬頻域特性,高壓等級(jí)輸電線路分布電容的影響將不容忽視。本文通過建立了高壓長距離輸電線路分布參數(shù)模型,對其產(chǎn)生的諧振機(jī)理進(jìn)行了分析。另外,建立了風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的等效模型,分析了風(fēng)電并網(wǎng)對于大電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。最后,對于風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中存在的寬頻域諧波及其諧振問題,提出了投入一種注入式混合型有源電力濾波器的抑制措施,并通過仿真軟件對其治理效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 雙饋風(fēng)機(jī) 電能質(zhì)量 寬頻域諧波 輸電線路 抑制措施
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【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5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電概況11-17
• 1.2.2 電力系統(tǒng)諧波相關(guān)概述17-18
• 1.2.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其諧波問題研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文主要工作19-21
• 第2章 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理21-38
• 2.1 雙饋異步發(fā)電機(jī)基本工作原理21-28
• 2.1.1 雙饋異步發(fā)電機(jī)電磁關(guān)系22-23
• 2.1.2 雙饋異步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.1.3 雙饋異步發(fā)電機(jī)功率關(guān)系26-28
• 2.2 雙饋異步發(fā)電機(jī)控制方法28-37
• 2.2.1 網(wǎng)側(cè)變換器的控制方法29-32
• 2.2.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制方法32-34
• 2.2.3 仿真驗(yàn)證34-37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 第3章 雙饋異步發(fā)電機(jī)的諧波特性研究38-52
• 3.1 雙饋異步發(fā)電機(jī)變換器側(cè)諧波分析38-46
• 3.1.1 空間電壓矢量脈寬調(diào)制原理38-41
• 3.1.2 空間電壓矢量調(diào)制諧波產(chǎn)生算法41-44
• 3.1.3 變換器側(cè)諧波特性分析44-45
• 3.1.4 變換器側(cè)諧波特性仿真分析45-46
• 3.2 饋異步發(fā)電機(jī)定子側(cè)諧波分析46-51
• 3.2.1 雙饋異步發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子諧波耦合關(guān)系46-48
• 3.2.2 異步電機(jī)的諧波模型48-50
• 3.2.3 定子側(cè)諧波特性仿真分析50-51
• 3.3 本章小結(jié)51-52
• 第4章 風(fēng)電系統(tǒng)寬頻域諧波在高壓長距離輸電線路諧振問題研究52-64
• 4.1 高壓長距離輸電線路諧波諧振分析52-59
• 4.1.1 長距離輸電線路等效模型52-55
• 4.1.2 電壓型諧波源諧振機(jī)理分析55-58
• 4.1.3 電流型諧波源諧振機(jī)理分析58-59
• 4.2 高壓長距離輸電線路對雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的影響59-63
• 4.2.1 基于雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)電場的等效模型59-60
• 4.2.2 高壓長距離輸電線路對風(fēng)場的諧波諧振影響60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第5章 雙饋異步風(fēng)電系統(tǒng)的諧波諧振抑制措施研究64-74
• 5.1 注入式混合型有源電力濾波器對寬頻域諧波的抑制分析64-68
• 5.1.1 注入式混合型有源濾波器機(jī)理分析64-66
• 5.1.2 注入式混合型有源濾波器控制方法66-67
• 5.1.3 注入式混合型有源濾波器對風(fēng)場寬頻域諧波抑制分析67-68
• 5.2 諧波諧振抑制措施仿真驗(yàn)證68-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果81-82
• 致謝82

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本文編號(hào)：630243