本文選題：前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組 + 并網(wǎng)控制　； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：并網(wǎng)特性是風(fēng)電機(jī)組實現(xiàn)并網(wǎng)控制的參考依據(jù)，直接反映了機(jī)組并網(wǎng)運行特性和并網(wǎng)穩(wěn)定性。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷提高和風(fēng)電并網(wǎng)容量的不斷增大，進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)特性的研究顯得尤為迫切和重要。以PMSG(Permenent Megnetic Synchronous Generator,永磁同步發(fā)電機(jī))和DFIG(Doubly-fed Induction Generator,雙饋異步發(fā)電機(jī))為主的常規(guī)風(fēng)電機(jī)組由于存在低電壓穿越能力差、無功輸出能力不足等問題，難以風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)要求。前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組具有低電壓穿越、無功輸出能力強、電能品質(zhì)好等優(yōu)點，因此，進(jìn)行前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)特性研究，對于促進(jìn)我國風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。 本文在掌握前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組的運行原理的基礎(chǔ)上，對整機(jī)控制結(jié)構(gòu)、機(jī)組效率進(jìn)行了分析，建立了機(jī)組數(shù)學(xué)模型，確定了機(jī)組的并網(wǎng)控制策略，即機(jī)組準(zhǔn)同期空載并網(wǎng)控制、基于遺傳算法的有功功率優(yōu)化控制、基于DL-H∞(Double Loop H∞,雙環(huán)H∞)的電壓和無功功率控制以及基于區(qū)域劃分的直接轉(zhuǎn)速控制，并進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明所采用的控制方法可以實現(xiàn)不同控制要求，驗證了控制方法的正確性和有效性。 針對風(fēng)電機(jī)組在實際運行過程中可能遇到的各種非正常運行工況，，分別以不同類型風(fēng)速輸入作為機(jī)側(cè)擾動、對稱和非對稱接地故障作為網(wǎng)側(cè)擾動，從機(jī)側(cè)擾動和網(wǎng)側(cè)故障兩方面仿真分析了前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)運行特性，并與相等容量雙饋風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行了對比分析。仿真結(jié)果表明，在各種運行工況下前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組較雙饋風(fēng)電機(jī)組有更好地運行特性。 根據(jù)電力系統(tǒng)對并網(wǎng)穩(wěn)定性分析的劃分標(biāo)準(zhǔn)以及常規(guī)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)對接入系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，分別從暫態(tài)功角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性三方面對前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和仿真研究。在并網(wǎng)暫態(tài)功角穩(wěn)定性方面，在IEEE5機(jī)14節(jié)點系統(tǒng)中以機(jī)組等值模型通過時域仿真分析了系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，并進(jìn)行了同等容量雙饋異步風(fēng)電機(jī)組仿真分析；在電壓穩(wěn)定性方面，將風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)模型進(jìn)行等值計算，采用分岔理論分析了機(jī)組電壓穩(wěn)定性，并進(jìn)行了仿真研究；在頻率穩(wěn)定性分析方面，通過機(jī)理分析，總結(jié)了影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真分析。對前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)暫態(tài)功角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性的仿真結(jié)果均表明，相對于雙饋異步風(fēng)電機(jī)組，前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組具有更好的并網(wǎng)穩(wěn)定性和電網(wǎng)適應(yīng)性。
[Abstract]:The grid-connected characteristic is the reference basis for wind turbine to realize grid-connected control, which directly reflects the characteristics of grid-connected operation and stability of grid-connected units. With the continuous improvement of wind power generation technology and the continuous increase of wind power grid capacity, it is particularly urgent and important to study the characteristics of wind turbine grid connection. PMSG(Permenent Megnetic Synchronous Generator, permanent magnet synchronous generator (PMSG) and DFIG(Doubly-fed Induction generator (doubly-fed asynchronous generator) are difficult for wind turbine to be connected to the grid because of the problems of low voltage traversing ability and insufficient reactive power output ability. The front-end speed regulating wind turbine has the advantages of low voltage traversing, strong reactive power output ability, good power quality and so on. Therefore, it is of great significance to study the grid-connected characteristics of the front-end speed regulating wind turbine unit in order to promote the development of wind power technology in China. On the basis of mastering the operation principle of the front-end speed regulating wind turbine, this paper analyzes the control structure and efficiency of the whole unit, establishes the mathematical model of the unit, and determines the control strategy of the unit connected to the grid. That is, the quasi-synchronous no-load grid-connected control, the active power optimal control based on genetic algorithm, the voltage and reactive power control based on DL-H 鈭

本文編號：1805165