本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響及控制方法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(DFIG)在風(fēng)電領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。它能最大化的利用風(fēng)能,并且實(shí)現(xiàn)有功無(wú)功的解耦控制,并且能為電網(wǎng)故障后的恢復(fù)提供一定的無(wú)功支撐。但是由于電力電力設(shè)備的大量應(yīng)用,當(dāng)電網(wǎng)受到擾動(dòng)時(shí),DFIG所表現(xiàn)的行為與常規(guī)機(jī)組會(huì)有很大不同。本文研究風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響及其控制方法。首先,對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,分別建立了風(fēng)力機(jī)機(jī)械模型(其中包括風(fēng)速模型、氣動(dòng)模型、槳距角模型以及軸系模型)、背靠背式PWM變換器模型以及轉(zhuǎn)子電流保護(hù)電路的模型。推導(dǎo)了由雙饋電機(jī)的五階動(dòng)態(tài)模型簡(jiǎn)化得來(lái)的適合小干擾穩(wěn)定分析的簡(jiǎn)化模型,轉(zhuǎn)子側(cè)變換器以及網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型。將上述模型綜合起來(lái)得到用于DFIG仿真建模以及小干擾穩(wěn)定分析的微分方程組。然后,搭建風(fēng)電接入IEEE新英格蘭標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的仿真系統(tǒng),并用模態(tài)分析的方法研究風(fēng)電接入對(duì)小干擾穩(wěn)定性的影響。為了改善風(fēng)電接入前系統(tǒng)在小干擾下不穩(wěn)定的情況,用雙饋發(fā)電機(jī)替代同步機(jī)發(fā)電機(jī)的出力。仿真表明替代后原在小干擾下不穩(wěn)定的系統(tǒng)變得穩(wěn)定;建立兩種案例,一種通過(guò)增加負(fù)荷來(lái)平衡風(fēng)電場(chǎng)的有功出力,一種則是通過(guò)減小同步發(fā)電機(jī)出力來(lái)平衡,通過(guò)觀察模態(tài)分析的結(jié)果來(lái)比較兩種案例小干擾穩(wěn)定性的好壞。仿真結(jié)果表明在同樣的風(fēng)電滲透率下,減小同步發(fā)電機(jī)出力的方法其小干擾穩(wěn)定性更好。最后,為提高風(fēng)電接入后系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)了附加慣量控制器來(lái)提高風(fēng)電接入后系統(tǒng)的慣量。控制器以風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)測(cè)頻率為輸入信號(hào),以槳距角的修正量為輸出信號(hào)。利用頻率和功率的靜態(tài)特性關(guān)系將頻率偏差信號(hào)轉(zhuǎn)化為功率偏差特性,使其更易于控制。并且利用頻率和功率的動(dòng)態(tài)特性關(guān)系整定控制器的參數(shù)。算例分析的結(jié)果驗(yàn)證了附加慣量控制器的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM712;TM614

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：1315187