雙饋異步發(fā)電機系統(tǒng)是近年來應用最廣泛的并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng),但存在低電壓穿越能力弱和輸出功率不穩(wěn)定兩大問題。由于超導儲能—限流系統(tǒng)（SMES-FCL）具備儲能和限流的雙重功能,穩(wěn)態(tài)時可通過SMES快速儲能的功能平抑風電功率波動,系統(tǒng)故障時可結(jié)合SFCL限流的作用減小常規(guī)SMES改善低電壓穿越所需儲能容量,提高超導磁體利用率,為提高風電系統(tǒng)并網(wǎng)能力提供了新思路。本文圍繞SMES-FCL提高風電低電壓穿越的相關(guān)問題進行研究。針對雙饋異步發(fā)電機的低電壓穿越問題,建立適用于低電壓特性分析的電磁暫態(tài)模型,研究電網(wǎng)發(fā)生不同故障工況時雙饋風電機組的動態(tài)特性。結(jié)合低電壓穿越技術(shù)要求,從適用性和經(jīng)濟性等方面對現(xiàn)有的低電壓穿越方案對比分析,提出進行SMES-FCL的控制策略與容量優(yōu)化研究。首先,研究SMES-FCL應用于雙饋風電并網(wǎng)系統(tǒng)的配置方式和工作特性,針對雙饋風電系統(tǒng)的時變性以及SMES-FCL的非線性特性,提出將模糊PI控制策略引入SMES-FCL的變流器控制系統(tǒng),并實現(xiàn)與斬波器的協(xié)調(diào)控制。在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立含SMES-FCL的雙饋風電并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型,分別對電網(wǎng)正常運行和外... 

【文章來源】：山西大學山西省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 風力發(fā)電及其并網(wǎng)技術(shù)
        1.2.1 并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)
        1.2.2 風電并網(wǎng)技術(shù)
    1.3 超導電力技術(shù)
        1.3.1 超導材料及特性
        1.3.2 超導磁儲能系統(tǒng)
        1.3.3 超導故障限流器
        1.3.4 超導變壓器
        1.3.5 超導電機
        1.3.6 超導電纜
    1.4 超導電力技術(shù)在風電并網(wǎng)中應用的研究現(xiàn)狀
    1.5 論文的主要工作
第二章 雙饋異步發(fā)電機低電壓特性分析
    2.1 雙饋異步發(fā)電機系統(tǒng)
    2.2 電磁暫態(tài)模型
    2.3 電網(wǎng)故障時的暫態(tài)特性
        2.3.1 電網(wǎng)電壓對稱跌落
        2.3.2 電網(wǎng)電壓不對稱跌落
        2.3.3 雙饋異步發(fā)電機暫態(tài)特性分析
    2.4 雙饋異步發(fā)電機的低電壓穿越
        2.4.1 低電壓穿越
        2.4.2 低電壓穿越技術(shù)要求
        2.4.3 需要解決的技術(shù)問題
    2.5 本章小結(jié)
第三章 SMES-FCL系統(tǒng)及其運行特性分析
    3.1 SMES-FCL系統(tǒng)
        3.1.1 SMES-FCL系統(tǒng)構(gòu)成
        3.1.2 SMES-FCL系統(tǒng)配置
    3.2 SMES-FCL工作特性分析
        3.2.1 電網(wǎng)正常運行的工作特性
        3.2.2 電網(wǎng)發(fā)生故障的工作特性
    3.3 SMES-FCL的仿真模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SMES-FCL系統(tǒng)控制策略優(yōu)化
    4.1 SMES-FCL系統(tǒng)控制策略
        4.1.1 SMES-FCL控制策略的選擇
        4.1.2 斬波器控制
        4.1.3 變流器Fuzzy-PI控制
    4.2 SMES-FCL的模糊PI控制
        4.2.1 Fuzzy-PI控制策略
        4.2.2 Fuzzy-PI控制設(shè)計
    4.3 算例研究
        4.3.1 算例
        4.3.2 風電功率波動的平抑分析
        4.3.3 DFIG低電壓穿越能力的改善分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 SMES-FCL系統(tǒng)磁體初始儲能容量優(yōu)化
    5.1 優(yōu)化模型
    5.2 優(yōu)化算法
        5.2.1 多目標優(yōu)化方法
        5.2.2 NSGA-Ⅱ算法
    5.3 算例研究
        5.3.1 SMES-FCL磁體初始容量優(yōu)化分析
        5.3.2 SMES-FCL與SMES性能對比分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]基于超導儲能的動態(tài)電壓跌落補償策略的研究[D]. 毛振鵬.蘭州理工大學 2013
[6]風電場有功優(yōu)化控制策略研究[D]. 李聰.華北電力大學 2013
[7]雙饋風電機組與電池儲能設(shè)備的有功功率協(xié)調(diào)控制研究[D]. 尹遠.重慶大學 2012
[8]SMES提高雙饋感應發(fā)電機低電壓穿越能力的仿真研究[D]. 鐘小千.華中科技大學 2012
[9]電弧爐TSC+STATCOM無功補償方式的控制系統(tǒng)研究[D]. 郝子新.中南大學 2010
[10]雙饋風力發(fā)電機組的建模及其并網(wǎng)研究[D]. 程昱舒.太原理工大學 2010



本文編號：3476423