本文關鍵詞：無功補償對風電并網系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性影響的研究

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【摘要】：隨著人們環(huán)保意識的增強，風能作為一種清潔的可再生能源，受到了世界各國的高度重視，風力發(fā)電已成為各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要方向。隨著風電比重的日益增加，風電對電網的影響日益嚴重，其中，風電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問題是風電場并網運行最受關注的問題之一,解決電壓穩(wěn)定問題直接有效的方法就是進行無功補償。作為無功補償領域中的最新技術靜止同步補償器STATCOM(Static Synchronous Compensator)，具有響應速度快，穩(wěn)定性好，無功輸出連續(xù)等優(yōu)點，適合用來對風電并網系統(tǒng)進行動態(tài)無功補償，提高風電接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。 本文首先對雙饋感應風力發(fā)電機組的風速模型、風力機、發(fā)電機和變流器結構、潮流計算模型和工作原理進行分析，搭建了各部分d-q同步旋轉坐標系下的數學模型。選擇靜止無功補償器STATCOM作為動態(tài)無功補償設備，建立了d-q坐標系下的數學模型，采用了基于矢量控制的前饋解耦控制策略，簡述了其進行無功補償的工作原理，在MATLAB/SIMULINK仿真平臺上建立了含STATCOM的雙饋感應風力發(fā)電機組并網模型。 然后以風電接入IEEE-9節(jié)電系統(tǒng)為例，以較大限度地提高系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性為目標，基于無功裕度指標，采用STATCOM最佳安裝地點的選擇方法，確定其在系統(tǒng)中的安裝位置以及無功補償量，并以靈敏度指標為依據，，驗證了本文提出方法的正確性和有效性。最后對補償后的系統(tǒng)進行仿真，結果表明STATCOM對提高風電并網系統(tǒng)的靜態(tài)和暫態(tài)電壓穩(wěn)定性都有很好的作用。
【關鍵詞】：風力發(fā)電 靜止同步補償器 無功補償 靜態(tài)電壓穩(wěn)定 暫態(tài)電壓穩(wěn)定
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM714.3;TM614;TM712
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.1.1 國外風電產業(yè)發(fā)展概況11-12
• 1.1.2 國內風電產業(yè)發(fā)展概況12-13
• 1.2 風力發(fā)電技術發(fā)展概述13-14
• 1.3 課題相關研究的現狀及存在問題14-17
• 1.3.1 風電并網系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的研究現狀14-16
• 1.3.2 風電并網系統(tǒng)無功補償的研究現狀16-17
• 1.4 本文主要內容17-19
• 第2章 風力發(fā)電機組的數學模型19-35
• 2.1 風力發(fā)電機組的分類19-21
• 2.2 雙饋感應風力發(fā)電機原理21-23
• 2.3 風力機的建模與分析23-27
• 2.3.1 風速模型23-24
• 2.3.2 空氣動力學模型24-25
• 2.3.3 軸系模型25-26
• 2.3.4 槳距角模型26-27
• 2.4 雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)數學模型27-31
• 2.4.1 雙饋感應風力發(fā)電機轉子側變流器數學模型27-29
• 2.4.2 網側 PWM 變流器數學模型29-31
• 2.5 雙饋感應風力發(fā)電機組的潮流計算31-34
• 2.5.1 風電場模型31-32
• 2.5.2 潮流求解方法32-34
• 2.6 本章小結34-35
• 第3章 風電并網系統(tǒng)無功補償裝置工作原理及數學模型35-48
• 3.1 風電并網系統(tǒng)常見無功補償裝置簡介35-38
• 3.2 STATCOM 數學模型及工作原理38-43
• 3.2.1 STATCOM 數學模型38-41
• 3.2.2 STATCOM 工作原理41-43
• 3.3 STATCOM 控制策略43-45
• 3.4 STATCOM 參數選擇45-47
• 3.5 本章小結47-48
• 第4章 STATCOM 在風電并網系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性中的應用48-64
• 4.1 風電接入對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響48-51
• 4.2 風電場接入系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法51-53
• 4.2.1 P-V 曲線法51-52
• 4.2.2 V-Q 曲線法52-53
• 4.3 風電并網系統(tǒng)中 STATCOM 的最佳安裝地點及容量確定53-58
• 4.3.1 風電并網系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的約束條件54-56
• 4.3.2 風電并網系統(tǒng)無功補償點的確定56-57
• 4.3.3 無功調整量的計算57-58
• 4.4 算例仿真與分析58-63
• 4.5 本章小結63-64
• 第5章 STATCOM 對風電并網系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響64-72
• 5.1 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的分析方法64-65
• 5.2 風電接入對系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響65-67
• 5.3 風電并網系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的仿真與分析67-71
• 5.3.1 有無 STATCOM 對風電并網系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響67-69
• 5.3.2 不同容量 STATCOM 對風電并網系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響69-71
• 5.4 本章小結71-72
• 結論72-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀學位期間取得的研究成果及發(fā)表的學術論文79-80
• 致謝80

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：824137