本文關(guān)鍵詞：特高壓直流與送端“風(fēng)火打捆”電源間的穩(wěn)定控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)火打捆 特高壓直流 聯(lián)網(wǎng)模式 孤島模式 附加控制 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器

【摘要】：為了研究“風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性,基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(real time digital simulator,RTDS)建立了風(fēng)電場(chǎng)等值模型。分析了基于矢量控制的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(doubly-fed induction generator,DFIG)的“機(jī)電解耦”特性和其導(dǎo)致的結(jié)果。然后針對(duì)單機(jī)(DFIG)無窮大系統(tǒng),定義了DFIG功角并分析其暫態(tài)行為,揭示了DFIG的“機(jī)電解耦”特性所導(dǎo)致的功角暫態(tài)行為的物理本質(zhì)—電磁暫態(tài)過程,具有“功角快變”特性。“功角快變”特性的外在表現(xiàn)是系統(tǒng)受擾后有功功率具有快速回復(fù)特性。研究發(fā)現(xiàn),特高壓直流系統(tǒng)在定功率輸送模式下,一方面,由于DFIG的“機(jī)電解耦”特性,風(fēng)電機(jī)組對(duì)系統(tǒng)不提供機(jī)械慣量,導(dǎo)致直流送端“風(fēng)火打捆”電源的等值機(jī)械慣量減小,降低了“風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性;另一方面,由于DFIG的“功角快變”特性,風(fēng)電輸出的有功功率具有快速回復(fù)特性,電網(wǎng)受擾后直流送端系統(tǒng)出現(xiàn)的不平衡功率的調(diào)節(jié)僅由火電機(jī)組獨(dú)自承擔(dān),直流送端系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)模式下,降低了火電機(jī)組的功角穩(wěn)定性,直流送端系統(tǒng)孤島模式下,降低了系統(tǒng)抑制頻率波動(dòng)的能力。通過RTDS仿真分析驗(yàn)證了理論分析的正確性。在此研究基礎(chǔ)上,分別提出以DFIG為控制對(duì)象的廣域附加控制策略和以直流系統(tǒng)為控制對(duì)象的直流附加控制策略,并設(shè)計(jì)成聯(lián)合附加控制試驗(yàn)樣機(jī)。該試驗(yàn)樣機(jī)功能包括:動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)電場(chǎng)有功輸出,用于平抑送端頻率波動(dòng);挖掘風(fēng)電場(chǎng)自身無功輸出能力,用于抑制系統(tǒng)故障時(shí)引起的工頻過電壓;動(dòng)態(tài)改變直流有功指令,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有功平衡。通過RTDS仿真驗(yàn)證了該試驗(yàn)樣機(jī)的有效性,結(jié)果表明:聯(lián)網(wǎng)或孤島模式下,該聯(lián)合附加控制策略能有效增強(qiáng)“風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)火打捆 特高壓直流 聯(lián)網(wǎng)模式 孤島模式 附加控制 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM712
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 前言8-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2 研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案10-13
• 1.2.1 研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.2.2 實(shí)施方案11-13
• 1.3 研究方法13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第2章 “風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型15-37
• 2.1 雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型16-21
• 2.1.1 雙饋風(fēng)電機(jī)組的組成結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 風(fēng)力機(jī)捕獲功率特性17-18
• 2.1.3 機(jī)械傳動(dòng)模型18
• 2.1.4 DFIG的數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.1.5 DFIG勵(lì)磁系統(tǒng)矢量控制19-21
• 2.2 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型21-25
• 2.2.1 abc坐標(biāo)系下的同步發(fā)電機(jī)機(jī)數(shù)學(xué)模型21
• 2.2.2 dqo坐標(biāo)系下的同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.3 dqo坐標(biāo)系下的標(biāo)幺值模型22-25
• 2.3 特高壓直流系統(tǒng)(UHVDC)數(shù)學(xué)模型25-29
• 2.3.1 UHVDC的基本結(jié)構(gòu)25-26
• 2.3.2 UHVDC的數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.3.3 UHVDC的控制策略27-29
• 2.4 雙饋式風(fēng)電場(chǎng)等值模型RTDS仿真驗(yàn)證29-35
• 2.4.1 雙饋式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)同調(diào)性與等值性驗(yàn)證29-35
• 2.5 參考系統(tǒng)35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第3章 “風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性機(jī)理分析37-46
• 3.1 DFIG的“機(jī)電解耦”特性38-40
• 3.1.1 DFIG的“機(jī)電解耦”分析39-40
• 3.2 DFIG的“功角快變”特性40-41
• 3.3 “風(fēng)火打捆”聯(lián)網(wǎng)直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析41-43
• 3.3.1 DFIG的“機(jī)電解耦”特性對(duì)SG的功角暫態(tài)穩(wěn)定性的影響42
• 3.3.2 DFIG的“功角快變”特性對(duì)SG的功角暫態(tài)穩(wěn)定性的影響42-43
• 3.4 “風(fēng)火打捆”孤島直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析43-44
• 3.4.1“風(fēng)火打捆”孤島直流外送系統(tǒng)的頻率波動(dòng)43-44
• 3.4.2“風(fēng)火打捆”孤島直流外送系統(tǒng)的電壓波動(dòng)44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 “風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制策略46-57
• 4.1 DFIG的廣域附加控制策略46-51
• 4.1.1 DFIG的動(dòng)態(tài)有功調(diào)節(jié)46-47
• 4.1.2 基于RTDS的附加有功控制仿真驗(yàn)證47-49
• 4.1.3 DFIG的暫態(tài)無功調(diào)節(jié)49-50
• 4.1.4 基于RTDS的附加無功控制仿真驗(yàn)證50-51
• 4.2 基于DPS3000的直流系統(tǒng)附加控制策略51-54
• 4.2.1 基于RTDS的直流系統(tǒng)附加控制仿真驗(yàn)證52-54
• 4.3 聯(lián)合控制54-55
• 4.4 聯(lián)合控制試驗(yàn)樣機(jī)55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 “風(fēng)火打捆”特高壓直流外送系統(tǒng)的RTDS仿真57-67
• 5.1 “風(fēng)火打捆”聯(lián)網(wǎng)直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)比57-60
• 5.1.1 西北電網(wǎng)交流聯(lián)絡(luò)線路LAC故障58-59
• 5.1.2 母線B3遠(yuǎn)端三相接地短路故障59
• 5.1.3 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)小結(jié)59-60
• 5.2 “風(fēng)火打捆”孤島直流外送系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)比60-62
• 5.2.1 本地負(fù)荷故障60-61
• 5.2.2 母線B3遠(yuǎn)端三相接地短路故障61-62
• 5.2.3 孤島系統(tǒng)小結(jié)62
• 5.3 聯(lián)合附加控制策略驗(yàn)證62-65
• 5.3.1 “風(fēng)火打捆”聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的驗(yàn)證62-64
• 5.3.1.1 西北電網(wǎng)交流聯(lián)絡(luò)線路LAC故障62-63
• 5.3.1.2 母線B3遠(yuǎn)端三相接地短路故障63-64
• 5.3.2 “風(fēng)火打捆”孤島系統(tǒng)的驗(yàn)證64-65
• 5.3.2.1 本地負(fù)荷故障64-65
• 5.3.2.2 母線B3遠(yuǎn)端三相接地短路故障65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 附錄74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 石巖;韓偉;張民;王慶;;特高壓直流輸電工程控制保護(hù)系統(tǒng)的初步方案[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年02期

2 薛志英;周明;李庚銀;;大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)備用決策評(píng)述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年04期

3 白建華;辛頌旭;賈德香;程路;;中國(guó)風(fēng)電開發(fā)消納及輸送相關(guān)重大問題研究[J];電網(wǎng)與清潔能源;2010年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郝正航;雙饋風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)行為及其對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響[D];天津大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：561320