本文關(guān)鍵詞：基于DIgSILENT的風(fēng)電場AVC系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略研究

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【摘要】：當(dāng)前世界的能源危機(jī)越來越重及環(huán)境不斷惡化,各國學(xué)者致力于尋找清潔能源,這給風(fēng)能和太陽能等可再生能源一個(gè)迅速發(fā)展的契機(jī)。特別地,風(fēng)能由于資源豐富、可用率高且成本與傳統(tǒng)能源發(fā)電差不多而備受關(guān)注,風(fēng)電并網(wǎng)容量逐年上升。但是風(fēng)力發(fā)電具有波動和間歇的特性,電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性會受到風(fēng)電場并網(wǎng)的影響,所以其自動電壓控制問題的研究是特別重要的。目前,提高含風(fēng)電場電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性可采用安裝各種無功補(bǔ)償設(shè)備,但是隨著無功補(bǔ)償設(shè)備數(shù)量的增加,分散式獨(dú)立控制策略已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的動態(tài)協(xié)調(diào)電壓控制的需求,因此風(fēng)電場AVC系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略研究十分必要。本文首先從風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本單元——風(fēng)力發(fā)電機(jī)開始,建立了主流機(jī)型雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了網(wǎng)側(cè)變換器與轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的解耦控制原理,在仿真平臺DIgSILENT上建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型,為風(fēng)電場的自動電壓控制奠定了基礎(chǔ)。其次在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了雙饋風(fēng)電場無功電源的無功能力分析,更加了解其無功特性,是深入研究雙饋風(fēng)電場自動電壓控制(AVC)策略的技術(shù)支持。針對由雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和SVG構(gòu)成的風(fēng)電場,提出一種雙饋風(fēng)電場AVC的分區(qū)圖控制策略,該策略主要是借鑒變電站綜合無功控制的九區(qū)圖原理,推導(dǎo)出基于七區(qū)圖的風(fēng)電場AVC控制策略,同時(shí)利用分模式調(diào)壓原理,雙饋風(fēng)電機(jī)組配合SVG進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)及風(fēng)電場內(nèi)各節(jié)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定。最后,本文在DIgSILENT仿真平臺上搭建冀北某風(fēng)電場的仿真模型,并在電壓波動時(shí)使用該控制策略對風(fēng)電場匯集站處無功補(bǔ)償設(shè)備SVG和雙饋風(fēng)電機(jī)組的無功輸出實(shí)施動態(tài)調(diào)整。算例仿真表明,該控制策略能夠有效維持風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓穩(wěn)定,提高風(fēng)電場電壓安全穩(wěn)定裕度。
【關(guān)鍵詞】：雙饋電機(jī) 風(fēng)電場 自動電壓控制 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的背景和意義9-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀綜述11-15
• 1.2.1 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題綜述11-12
• 1.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)方式對電壓的影響12-13
• 1.2.3 風(fēng)電場自動電壓控制的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要研究工作15-17
• 第2章 雙饋風(fēng)電機(jī)組模型17-25
• 2.1 基本概念17-18
• 2.2 DIgSILENT中雙饋風(fēng)電機(jī)組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
• 2.3 RSC矢量控制系統(tǒng)19-22
• 2.4 GSC矢量控制系統(tǒng)22-23
• 2.5 DFIG及變換器保護(hù)系統(tǒng)23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 雙饋風(fēng)電場無功電源的無功能力分析25-37
• 3.1 雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)的無功能力分析25-28
• 3.1.1 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的無功功率組成25-26
• 3.1.2 雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)定子側(cè)的無功功率約束26-27
• 3.1.3 雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)的無功功率約束27
• 3.1.4 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)送入電網(wǎng)的無功功率極限27-28
• 3.2 SVG的功能特性28-36
• 3.2.1 SVG的工作原理28-29
• 3.2.2 無功調(diào)節(jié)試驗(yàn)29-31
• 3.2.3 電壓調(diào)節(jié)試驗(yàn)31
• 3.3.4 動態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)31-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 雙饋風(fēng)電場AVC的分區(qū)圖控制策略37-52
• 4.1 電網(wǎng)導(dǎo)則約束37
• 4.2 難點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)37-38
• 4.3 風(fēng)電場AVC控制策略的特點(diǎn)38-40
• 4.3.1 事件驅(qū)動型控制38
• 4.3.2 協(xié)調(diào)控制原理38-40
• 4.4 無功調(diào)節(jié)需求計(jì)算40-41
• 4.5 控制策略的基本內(nèi)容41-45
• 4.6 風(fēng)電場無功分配45
• 4.7 仿真算例45-49
• 4.7.1 風(fēng)電場模型45-47
• 4.7.2 AVC控制的仿真分析47-49
• 4.8 模型參數(shù)靈敏度分析49-51
• 4.9 本章小結(jié)51-52
• 第5章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 論文成果總結(jié)52
• 5.2 研究方向展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1011403