本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模風(fēng)電場近距離直流外送系統(tǒng)特性研究

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【摘要】：隨著生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化和常規(guī)能源的逐漸枯竭,開發(fā)利用無污染的可再生能源已逐漸成為緩解全球能源危機和世界各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要方向。近年來,風(fēng)力發(fā)電作為最主要的新能源技術(shù)發(fā)展迅速。我國風(fēng)能富集地區(qū)遠離負荷中心,因而建設(shè)大規(guī)模遠距離的直流外送通道將很大程度地緩解當(dāng)?shù)仫L(fēng)電消納低效的現(xiàn)狀。為了確保大規(guī)模風(fēng)電通過直流輸電的安全穩(wěn)定送出,研究直流系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)以及故障等擾動對送端近距離風(fēng)電場穩(wěn)定運行的影響有著重要的現(xiàn)實意義。本文首先對組成大規(guī)模風(fēng)電直流外送系統(tǒng)的雙饋風(fēng)電場、LCC-HVDC直流輸電、火電機組等部分的數(shù)學(xué)模型和運行原理進行了理論分析,并基于PSCAD/EMTDC仿真軟件驗證了系統(tǒng)各部分控制策略的正確性,揭示了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性。其次,從電壓暫態(tài)特性角度分析大規(guī)模風(fēng)電場與直流換流站近電氣距離并網(wǎng)系統(tǒng)故障擾動后的行為特性,重點評估了直流功率調(diào)節(jié)與閉鎖故障對風(fēng)電場可靠并網(wǎng)的威脅,并從優(yōu)化控制系統(tǒng)的角度提出一種基于STATCOM動態(tài)無功支撐與DFIG換流器無功出力的協(xié)調(diào)控制策略,通過提供與電壓波動幅度相匹配的無功支撐穩(wěn)定交流母線電壓,同時采用直流Chopper回路有效地抑制了DFIG的直流電容受到的暫態(tài)沖擊。最后,通過電磁暫態(tài)仿真表明所提出的控制策略能夠保證近距離DFIG風(fēng)電場的故障穿越性能,協(xié)助電網(wǎng)電壓快速恢復(fù)穩(wěn)定,確保通過直流送出的近距離DFIG風(fēng)電場可靠并網(wǎng)。
【關(guān)鍵詞】：雙饋風(fēng)電場 近距離直流外送 相控換流器型直流輸電 故障穿越 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9-20
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 世界風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及展望10-13
• 1.2.1 世界風(fēng)能利用發(fā)展歷程與現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 我國風(fēng)能利用發(fā)展歷程與現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 全球風(fēng)能利用前景預(yù)測與分析12-13
• 1.3 國內(nèi)外風(fēng)電并網(wǎng)與外送技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與前景13-14
• 1.3.2 風(fēng)電并網(wǎng)運行和控制研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 大規(guī)模風(fēng)電基地運行現(xiàn)狀與問題15-16
• 1.3.4 電直流外送技術(shù)研究現(xiàn)狀與分析16-19
• 1.4 本文的研究內(nèi)容與成果19-20
• 第2章 大規(guī)模風(fēng)電場近距離直流外送的系統(tǒng)建模20-37
• 2.1 雙饋風(fēng)電場的模型建立與分析20-33
• 2.1.1 概述20-21
• 2.1.2 雙饋風(fēng)機的模型建立21-28
• 2.1.3 雙饋風(fēng)機的矢量控制方法28-32
• 2.1.4 雙饋風(fēng)電場的單機等值建模32-33
• 2.2 直流輸電系統(tǒng)的模型建立與分析33-34
• 2.2.1 概述33
• 2.2.2 LCC-HVDC直流輸電系統(tǒng)的模型建立33-34
• 2.2.3 LCC-HVDC直流輸電系統(tǒng)的控制方式34
• 2.3 火電機組的模型建立與分析34-36
• 2.3.1 汽輪機原動機的數(shù)學(xué)模型34-35
• 2.3.2 汽輪機調(diào)速器的數(shù)學(xué)模型35-36
• 2.4 小結(jié)36-37
• 第3章 大規(guī)模風(fēng)電場近距離直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性37-45
• 3.1 概述37
• 3.2 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性分析與仿真校驗37-44
• 3.2.1 雙饋風(fēng)機的模型仿真校驗37-40
• 3.2.2 直流輸電系統(tǒng)的模型仿真校驗40-42
• 3.2.3 火電機組的模型仿真校驗42
• 3.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性仿真校驗42-44
• 3.3 小結(jié)44-45
• 第4章 大規(guī)模風(fēng)電場近距離直流外送系統(tǒng)的故障特性45-57
• 4.1 電壓暫態(tài)分析與控制特性45-49
• 4.1.1 風(fēng)電場電壓穿越特性研究45-47
• 4.1.2 送端交流系統(tǒng)無功電壓暫態(tài)分析47
• 4.1.3 電網(wǎng)電壓對稱驟升時DFIG暫態(tài)分析47-49
• 4.2 DFIG風(fēng)電場故障穿越特性研究49-52
• 4.2.1 概述49-50
• 4.2.2 DFIG換流器改進無功控制策略50-51
• 4.2.3 DFIG的高電壓穿越協(xié)調(diào)控制策略51-52
• 4.3 仿真校驗52-56
• 4.3.1 各子系統(tǒng)模型建立52-53
• 4.3.2 仿真驗證53-56
• 4.4 小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-63
• 致謝63

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1 郭小江;馬世英;申洪;丁劍;;大規(guī)模風(fēng)電直流外送方案與系統(tǒng)穩(wěn)定控制策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年15期

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本文編號：987707