發(fā)布時間：2017-05-18 18:07

  本文關(guān)鍵詞：基于雙饋機組風電場的功率控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 常規(guī)能源、電力緊缺及環(huán)境污染問題日益突出,利用可再生能源如風能,作為未來最重要的清潔替代能源之一,對于緩解能源匱乏具有非常重要的意義。因此,近年來風力發(fā)電在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展,我國也不例外。隨著裝機容量的不斷增大,風電對電力系統(tǒng)運行的影響也日益突出。常規(guī)發(fā)電廠的功率輸出具有很強的可控性,而風電場的功率輸出依賴于風速的變化,波動性強,可控性較差。這就給電力系統(tǒng)帶來調(diào)度上的困難,同時也限制了風電自身的發(fā)展。因此,人們對風電接入對電力系統(tǒng)的影響及風電機組的優(yōu)化控制進行了大量研究,并取得了很大進展。然而在風電場功率輸出控制和風電場內(nèi)部優(yōu)化運行方面還有待于進一步的研究。本文正是基于此對采用性能良好的變速恒頻交流勵磁雙饋風力發(fā)電機組的風電場的功率控制和風電場內(nèi)部優(yōu)化運行展開了研究。 目前,新建風電場主要采用大容量的雙饋風力發(fā)電機組作為主力機型。和常規(guī)風力發(fā)電機組相比,雙饋風電機組采用轉(zhuǎn)子交流勵磁運行方式,風機變速范圍大,最大風能追蹤效果好。而且機組配置的變頻器在轉(zhuǎn)子回路,僅處理雙向流動的轉(zhuǎn)差功率,不僅具有變頻器體積小、重量輕、成本低的特點,而且實現(xiàn)了機電系統(tǒng)的柔性連接。由于其與常規(guī)機組相比具有很大的優(yōu)勢,因此該類型風電機得到了廣泛的應(yīng)用,是目前風力發(fā)電機組研究的重要發(fā)展方向之一。 首先,本文總結(jié)風電控制技術(shù)的發(fā)展和風電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響,并對當前的主力機型雙饋發(fā)電機組及由雙饋機組組成風電場的功率控制進行了深入的總結(jié)分析。在已有的雙饋風電機組數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,詳細分析了雙饋風力發(fā)電機的運行功率輸出特點和控制影響因素。在雙饋機組運行區(qū)域劃分的基礎(chǔ)上,比較分析了機組在各個區(qū)域的功率控制特點及方法�？偨Y(jié)分析發(fā)現(xiàn)雙饋風電機組輸出功率具有可控性,由雙饋發(fā)電機組成風電場可以完成一定的電網(wǎng)調(diào)度任務(wù),減小對電網(wǎng)的不利影響。 其次,本文根據(jù)基于雙饋機組風電場的有功、無功輸出特性及各個風電機組實際運行狀況(發(fā)電機的溫度、轉(zhuǎn)速和對應(yīng)的風速等),按照有功控制和無功控制分開的思想,對風電場的機組進行分類,并分別給出了風電場有功控制、無功控制的控制方法。在對風電機組按照控制順序進行排序的基礎(chǔ)上,討論了同類機組功率分配的策略。本文提出的功率控制方法使風電場既滿足了系統(tǒng)調(diào)度的要求,又實現(xiàn)了機組輸出功率的合理分配和風電場的優(yōu)化運行。 最后,并用MATLAB對風電場內(nèi)風電機組輸出功率分配進行仿真,在風電巢斡胂低車鞫鵲那榭魷?各類風電機組均能較好的完成分配任務(wù)。并對比分析了常規(guī)的功率分配方法,結(jié)果表明該方法的合理性和先進性。 總之,本文研究實現(xiàn)了風電場在完成系統(tǒng)調(diào)度任務(wù)的同時,內(nèi)部機組得到了優(yōu)化運行,對于推動風電的快速發(fā)展和大規(guī)模并網(wǎng)有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：風力發(fā)電 雙饋發(fā)電機 并網(wǎng)運行 機組分類 有功控制 無功控制 電網(wǎng)調(diào)度
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 目錄4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 背景與意義10
• 1.2 國內(nèi)外風電發(fā)展及研究狀況10-17
• 1.2.1 國內(nèi)外風電發(fā)展情況10-12
• 1.2.2 風力發(fā)電給電力系統(tǒng)帶來影響12-13
• 1.2.3 風力發(fā)電機組控制技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.2.4 雙饋風電機組及風電場的功率控制14-17
• 1.3 本文的主要工作17-18
• 第二章 雙饋機組模型及運行分析18-28
• 2.1 雙饋機組的數(shù)學模型18-23
• 2.1.1 風力機數(shù)學模型18-20
• 2.1.2 雙饋發(fā)電機數(shù)學模型20-22
• 2.1.3 雙饋發(fā)電機的有功無功解耦控制22-23
• 2.2 雙饋機組的運行控制23-27
• 2.2.1 雙饋風力機的運行區(qū)域劃分23-24
• 2.2.2 風機各運行區(qū)域的控制24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 風電場功率輸出控制28-48
• 3.1 引言28-29
• 3.2 風電場的功率輸出29-35
• 3.2.1 風電場接入電網(wǎng)29-31
• 3.2.2 風電場功率輸出特點31-33
• 3.2.3 風電場功率輸出的控制功能33-35
• 3.3 風電場的功率綜合控制系統(tǒng)35-36
• 3.4 風電場內(nèi)機組輸出功率分配36-46
• 3.4.1 風電場輸出有功功率控制分配37-42
• 3.4.1.1 有功控制機組的分類37-38
• 3.4.1.2 風電場的有功控制策略38-42
• 3.4.2 風電場輸出無功功率控制分配42-46
• 3.4.2.1 雙饋風電機組無功功率調(diào)節(jié)能力分析42-44
• 3.4.2.2 無功調(diào)控機組的分類44-45
• 3.4.2.3 無功功率分配控制方案45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 仿真與分析48-61
• 4.1 仿真軟件介紹48
• 4.2 算例及仿真48-59
• 4.2.1 Simulink仿真模型48-51
• 4.2.2 各類機組之間有功功率分配仿真51-54
• 4.2.3 同類機組之間有功功率分配控制仿真54-56
• 4.2.4 與其它功率分配方法的仿真比較56-58
• 4.2.5 風電場無功分配控制仿真58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文67-68
• 附錄1 風電機組運行監(jiān)控和安全處理68-73
• 學位論文評閱及答辯情況表73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于雙饋機組風電場的功率控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：376751