本文關(guān)鍵詞：基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制研究

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【摘要】：在傳統(tǒng)化石能源逐漸枯竭、世界環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下,風(fēng)力發(fā)電作為技術(shù)成熟度最高、應(yīng)用最廣泛的新能源發(fā)電方式,近年來得到了長足的發(fā)展。然而隨著風(fēng)電場并網(wǎng)容量的不斷增加,大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成的影響也越來越大,其中無功電壓問題已成為一個制約風(fēng)電并網(wǎng)的亟待解決的問題。本文以雙饋型風(fēng)電場為研究對象,基于DIgSILENT/Power Factory電力系統(tǒng)仿真分析軟件,在對雙饋風(fēng)電機(jī)組控制性能進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的雙PWM換流器控制策略,使機(jī)組能夠在穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)過程中參與無功控制；進(jìn)而以配備STATCOM的雙饋風(fēng)電場為研究對象,以充分利用雙饋機(jī)組無功可調(diào)容量為目標(biāo),提出了一種分模式的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略。論文的主要工作概括如下：(1)建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組的仿真模型。在分析雙饋風(fēng)電機(jī)組的基本構(gòu)成及運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,建立了包括風(fēng)力機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、雙饋感應(yīng)電機(jī)及換流器的雙饋風(fēng)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型,并采用DIgSILENT/Power Factory仿真軟件搭建風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)和雙饋感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型,為后續(xù)雙饋風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性的仿真分析奠定了模型基礎(chǔ)。(2)提出一種改進(jìn)的雙PWM換流器控制策略,并研究了該策略下雙饋風(fēng)電機(jī)組的無功電壓控制能力。通過對轉(zhuǎn)子側(cè)換流器控制策略的優(yōu)化,在不影響機(jī)組有功出力的前提下,充分利用機(jī)組的無功可調(diào)容量,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)工況下機(jī)組對系統(tǒng)的無功補(bǔ)償；配合Crowbar保護(hù)動作信號,通過對網(wǎng)側(cè)換流器控制策略的優(yōu)化,Crowbar實(shí)現(xiàn)了暫態(tài)工況下機(jī)組對系統(tǒng)的緊急無功支撐；最后通過仿真分析驗(yàn)證了控制策略的有效性。(3)提出了一種基于雙饋機(jī)組與STATCOM的分模式的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略。以配備STATCOM的雙饋風(fēng)電場為研究對象,以優(yōu)先利用風(fēng)電機(jī)組本身的無功可調(diào)容量、減少風(fēng)電場動態(tài)無功補(bǔ)償容量為目標(biāo),基于改進(jìn)的雙饋風(fēng)電機(jī)組無功控制能力,提出一種基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略,根據(jù)風(fēng)電場不同的運(yùn)行工況采取不同的控制模式,實(shí)現(xiàn)了雙饋機(jī)組RSC、GSC及STATCOM間的無功協(xié)調(diào),最后通過算例分析驗(yàn)證了該策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：雙饋風(fēng)電機(jī)組 風(fēng)電場 靜止同步補(bǔ)償器 無功電壓 協(xié)調(diào)控制策略
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 雙饋風(fēng)電場參與系統(tǒng)無功電壓調(diào)節(jié)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的主要工作12-14
• 第2章 基于DIgSILENT的雙饋風(fēng)電機(jī)組建模14-27
• 2.1 引言14
• 2.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組工作原理14-15
• 2.3 風(fēng)力機(jī)的空氣動力學(xué)模型15-16
• 2.4 軸系傳動機(jī)構(gòu)模型16-17
• 2.5 風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)模型17-19
• 2.5.1 槳距角控制模型17-18
• 2.5.2 最大風(fēng)功率跟蹤控制模型18-19
• 2.6 雙饋感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)模型19-24
• 2.6.1 轉(zhuǎn)子側(cè)PWM換流器的控制模型19-21
• 2.6.2 網(wǎng)側(cè)PWM換流器的控制模型21-24
• 2.7 基于DIgSILENT/Power Factory的雙饋風(fēng)電機(jī)組建模24-26
• 2.8 本章小結(jié)26-27
• 第3章 雙饋風(fēng)電機(jī)組無功電壓控制能力分析27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 雙饋風(fēng)電機(jī)組無功功率組成27-28
• 3.3 轉(zhuǎn)子側(cè)換流器無功控制能力分析28-35
• 3.3.1 無功功率極限分析28
• 3.3.2 面向穩(wěn)態(tài)工況的RSC改進(jìn)控制策略28-30
• 3.3.3 無功功率控制性能仿真30-35
• 3.4 網(wǎng)側(cè)換流器無功控制能力分析35-37
• 3.4.1 無功功率極限分析35
• 3.4.2 面向暫態(tài)工況的GSC改進(jìn)控制策略35-36
• 3.4.3 無功功率控制性能仿真36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 —種基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略38-58
• 4.1 引言38
• 4.2 仿真系統(tǒng)38-41
• 4.3 基于STATCOM的風(fēng)電場無功電壓控制41-45
• 4.3.1 控制策略41-43
• 4.3.2 正常工況43-44
• 4.3.3 故障工況44-45
• 4.4 基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制45-57
• 4.4.1 協(xié)調(diào)控制策略45-48
• 4.4.2 正常運(yùn)行狀態(tài)的仿真分析48-51
• 4.4.3 風(fēng)電場遠(yuǎn)端故障時的仿真分析51-54
• 4.4.4 風(fēng)電場近端故障時的仿真分析54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果64-65
• 致謝65

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜齊榮,蔣霞,梁旭,陳學(xué)宇;大容量STATCOM裝置的非線性特性[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

2 鄧瑤;關(guān)于STATCOM的系統(tǒng)仿真[J];西安航空技術(shù)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2005年05期

3 蔡維;張建;;STATCOM改善電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的應(yīng)用研究[J];企業(yè)科技與發(fā)展;2007年14期

4 HOSSEINI Mehdi;SHAYANFAR Heidar Ali;FOTUHI-FIRUZABAD Mahmud;;Modeling of D-STATCOM in distribution systems load flow[J];Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal);2007年10期

5 葉華;張寧;劉玉田;牛新生;;STATCOM自定義建模及動穩(wěn)態(tài)調(diào)壓分析[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2007年05期

6 湯海;孫曉娟;;STATCOM的控制方法研究[J];電子技術(shù);2008年07期

7 司建偉;李林容;馬秀英;;STATCOM的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性的仿真研究[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2011年09期

8 本刊編輯部;;南方電網(wǎng)東莞200 MVA STATCOM完成現(xiàn)場過負(fù)荷試驗(yàn)[J];南方電網(wǎng)技術(shù);2012年02期

9 王存平;尹項(xiàng)根;梅文哲;唐萍;張鑫;;新型DT-STATCOM原理分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年18期

10 王存平;尹項(xiàng)根;張哲;文明浩;劉健;熊卿;;配電變一體化STATCOM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其控制方法[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 WU Felix F;AkihikoYokoyama;;The nonlinear internal control of STATCOM: the theory and application[A];第二十一屆中國控制會議論文集[C];2002年

2 Nekoui Mohammad Ali;Valipourearkhloo Amin;;An LQR/Pole Placement Controller Design for STATCOM[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

3 袁愿;吳篤貴;;STATCOM裝置在佛山電網(wǎng)中的應(yīng)用[A];第二屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

4 王書強(qiáng);;配電系統(tǒng)STATCOM的數(shù)學(xué)模型及其仿真[A];2013年中國電機(jī)工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

5 朱約章;吳春芳;鄂飛;程漢湘;;基于定質(zhì)電力技術(shù)的D—STATCOM的硬件實(shí)現(xiàn)[A];第十六屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

6 王素英;劉華干;丁堅(jiān)勇;;STATCOM改善電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究[A];全國第19屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

7 曾光;薄志剛;張靜剛;;基于STATCOM的無功電流檢測與實(shí)現(xiàn)[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

8 李強(qiáng)波;李鑫濱;;STATCOM的最終滑�？刂破髟O(shè)計(jì)[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

9 同向前;張新聞;張巖燕;;電網(wǎng)電壓畸變對STATCOM的影響分析[A];第二屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

10 劉華東;;STATCOM治理電弧爐的研究[A];第二屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張偉;榮信自主研發(fā)出中國首套電鐵系統(tǒng)STATCOM[N];鞍山日報(bào)　;2007年

2 MEB 記者 王淑梅;全球最大容量STATCOM投運(yùn)榮信無功補(bǔ)償技術(shù)再獲突破[N];機(jī)電商報(bào);2011年

3 上海市電力公司超高壓輸變電公司;科技創(chuàng)新 引領(lǐng)發(fā)展[N];上�？萍紙�(bào);2006年

4 史明明　袁曉冬;國內(nèi)首套移動式SVG裝置研制成功[N];國家電網(wǎng)報(bào);2013年

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1 徐榕;H橋級聯(lián)STATCOM非線性控制策略及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 杜少通;諧波抑制與無功補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 李寧寧;帶蓄電池儲能的STATCOM控制策略及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 趙學(xué)華;基于LCL濾波的級聯(lián)STATCOM控制策略及應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

5 劉釗;風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中鏈?zhǔn)絊TATCOM關(guān)鍵技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2010年

6 唐杰;配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器（D-STATCOM）的理論與技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2007年

7 熊卿;配電變壓器一體化靜止無功補(bǔ)償器（DT-STATCOM）關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

8 苗長新;中壓級聯(lián)型多電平STATCOM關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

9 宮力;級聯(lián)H-橋多電平STATCOM關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

10 胡應(yīng)宏;級聯(lián)H橋多電平STATCOM的控制策略及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林媛媛;基于模糊PI控制器的STATCOM研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

2 朱約章;配電系統(tǒng)STATCOM的分析及控制[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

3 劉義亭;D-STATCOM智能控制策略的研究[D];武漢工程大學(xué);2011年

4 何剛;百兆乏級STATCOM的可靠性分析[D];遼寧科技大學(xué);2012年

5 楊海姣;STATCOM/BESS平抑風(fēng)電場功率控制器的研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東理工大學(xué);2013年

6 曹尚;非正常狀態(tài)下D-STATCOM保護(hù)策略的研究[D];華北電力大學(xué);2014年

7 季春;STATCOM在企業(yè)電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[D];天津理工大學(xué);2015年

8 顏吉雪;含STATCOM的交直流互聯(lián)大電網(wǎng)RTDS建模與仿真研究[D];華南理工大學(xué);2015年

9 余克生;南方電網(wǎng)±200MVar STATCOM的工程實(shí)施[D];華南理工大學(xué);2015年

10 秦斌;級聯(lián)型H橋STATCOM直流電壓控制研究[D];西南交通大學(xué);2015年

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本文編號：688635