本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電場并網(wǎng)升壓站電壓與無功調(diào)控策略研究

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【摘要】：風(fēng)力發(fā)電具有清潔、無污染、可再生等一系列優(yōu)點,近些年來發(fā)展迅速,在我國能源結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)重要位置。隨著我國加大對可再生資源和新能源的開發(fā)力度,以及十三五初步規(guī)劃綱要中進(jìn)一步提升風(fēng)力發(fā)電的戰(zhàn)略地位,在可預(yù)見的將來,風(fēng)電必將迎來快速發(fā)展的黃金期。但由于風(fēng)力發(fā)電本身具有很強(qiáng)的的隨機(jī)性、波動性,大規(guī)模風(fēng)電場的接入也帶來了諸如電網(wǎng)調(diào)峰、電能質(zhì)量的難題,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)。特別是近些年來,隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量、風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及我國數(shù)個百萬千瓦級風(fēng)電基地的形成,風(fēng)電并網(wǎng)運行對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響也愈加明顯。由于我國正在規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)電基地大都位于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū),處于大電網(wǎng)末端,與電網(wǎng)連接較弱,由此引發(fā)的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題尤為突出。因此,需要科技人員提出切實可行的解決方法,以滿足大型風(fēng)電基地對電壓穩(wěn)定性的需求。結(jié)合當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題,并依托國網(wǎng)智研院中電普瑞科技有限公司的項目“500KV風(fēng)電匯集升壓站無功補(bǔ)償裝置及其控制策略與設(shè)計方案研究”,本文對風(fēng)電匯集升壓站的電壓與無功協(xié)調(diào)控制策略展開研究,并提出一種適用于鏈?zhǔn)紿橋結(jié)構(gòu)SVG的控制策略。首先,分析了目前風(fēng)電場常用無功補(bǔ)償設(shè)備的原理和性能,確定用于升壓站的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置為SVG；綜合分析比較各種用于SVG主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確定選擇級聯(lián)H橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為本課題SVG的主電路結(jié)構(gòu)；并根據(jù)實際并網(wǎng)系統(tǒng)的需要,設(shè)計鏈?zhǔn)絊VG的容量和各元件參數(shù)。其次,根據(jù)實際風(fēng)電場群的規(guī)模,并考慮并網(wǎng)系統(tǒng)的實際無功需求,提出一種基于SVG和并聯(lián)電容器組的風(fēng)電場匯集升壓站無功電壓協(xié)調(diào)控制策略,用于滿足風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在各種狀況下的無功電壓需求。同時,對適用于SVG的裝置級控制策略進(jìn)行了研究分析,包括PWM調(diào)制技術(shù)、換流鏈直流電壓控制技術(shù)等,并提出了一種用于SVG的新型電流控制策略：統(tǒng)一電流解耦控制加負(fù)序電流補(bǔ)償策略和電流分相校正法,可以解決SVG在運行時三相電流不平衡的問題,能夠有效提高調(diào)節(jié)精度。最后,本文基于RTDS平臺搭建仿真模型,模擬在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行下,SVG的動態(tài)補(bǔ)償性能：響應(yīng)速度、補(bǔ)償精度等。進(jìn)而對風(fēng)電機(jī)組在輸出電壓頻率發(fā)生抖動、輸出電壓含有各種諧波時,SVG的運行情況進(jìn)行模擬,驗證其抗干擾運行能力的高低。再者,對并網(wǎng)系統(tǒng)500KV側(cè)和220KV側(cè)發(fā)生單相短路、兩相短路和三相短路等暫態(tài)故障時,SVG的暫態(tài)補(bǔ)償性能進(jìn)行仿真模擬,分析SVG對系統(tǒng)電壓的支撐能力,以及其暫態(tài)穩(wěn)定運行能力,用以驗證所提方法策略的正確性。本文所做工作主要圍繞風(fēng)電匯集升壓站的電壓與無功控制展開,將為我國后續(xù)千萬千瓦級風(fēng)電基地的建設(shè)和運行,提高風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性提供技術(shù)參考,具有重要的理論和實踐意義。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1306636