本文選題：風(fēng)力發(fā)電　切入點(diǎn)：直驅(qū)式　出處：《蘭州理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為緩解日趨嚴(yán)峻的能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題,風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源受到人們的廣泛青睞,風(fēng)電的開(kāi)發(fā)利用以及相關(guān)技術(shù)得到迅猛發(fā)展。但隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量與風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,風(fēng)電場(chǎng)由最初的直接接入配電網(wǎng),到逐漸接入高壓輸電網(wǎng),風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)的影響已不容忽視,風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生故障時(shí)帶來(lái)的危害也將更加嚴(yán)重。系統(tǒng)深入地分析風(fēng)電場(chǎng)的故障特征非常重要。 直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于具有無(wú)齒輪箱,機(jī)組壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,能量轉(zhuǎn)換效率高,對(duì)電網(wǎng)波動(dòng)適應(yīng)性好,網(wǎng)側(cè)功率控制靈活等優(yōu)點(diǎn),進(jìn)而成為目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。因此,對(duì)于由直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組構(gòu)成風(fēng)電系統(tǒng)的短路故障特征分析研究十分必要。 本文以直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)為研究對(duì)象。首先介紹了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,以及幾種常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；接著建立了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)其它各部分的數(shù)學(xué)模型；之后基于PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái),搭建了采用全功率變換器的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)仿真模型,為研究提供技術(shù)平臺(tái)和支持；最后以甘肅某風(fēng)電場(chǎng)及其接入系統(tǒng)為例,對(duì)35kV集電線發(fā)生三相短路和相間短路故障時(shí),直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,獲得了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)的短路故障特征波形。 通過(guò)以上研究,為今后研究風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模集中式并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響以及為提出適用于直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置方案提供了可靠的理論和工程參考依據(jù)。
[Abstract]:In order to alleviate the increasingly severe energy crisis and environmental pollution, wind energy as a clean renewable energy is widely favored by people. The development and utilization of wind power and related technologies have been developed rapidly. However, with the expansion of wind turbine capacity and wind farm scale, wind farm has been connected to distribution network from the initial direct to the high voltage transmission network. The influence of wind farm connected to grid can not be ignored, and the harm will be more serious when wind farm fault occurs. It is very important to analyze the fault characteristics of wind farm systematically and deeply. The direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine has the advantages of no gear box, long unit life, convenient maintenance, high energy conversion efficiency, good adaptability to power grid fluctuation, flexible power control on the grid side, etc. Therefore, it is necessary to analyze the characteristics of short-circuit fault of wind power system composed of direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine. In this paper, the wind farm composed of direct-drive permanent magnet synchronous wind turbine is taken as the research object. Firstly, the basic structure and working principle of direct-drive permanent magnet synchronous wind power generation system and several common topology structures are introduced. Then the mathematical model of direct-drive permanent magnet synchronous wind generator and other parts of wind power system are established, and then based on PSCAD/EMTDC simulation platform, The grid-connected simulation model of direct-drive permanent magnet synchronous wind power generation system using full power converter is built, which provides a technical platform and support for the research. Finally, taking a wind farm in Gansu Province and its access system as an example, In this paper, the transient process of direct drive permanent magnet synchronous wind power generation system is simulated and analyzed when the three-phase and inter-phase short circuit faults occur in 35kV collector wire, and the characteristic waveform of short-circuit fault is obtained when the direct drive permanent magnet synchronous wind power system is connected to the grid. The above research provides a reliable theoretical and engineering reference for the future study on the influence of large-scale centralized wind farms on the power grid and for the proposal of relay protection configuration scheme suitable for direct-drive permanent magnet synchronous wind power generation system.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM614

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本文編號(hào)：1611023