本文關鍵詞：風電場動態(tài)等值建模方法研究

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【摘要】：隨著化石燃料的日益枯竭,風力發(fā)電已經(jīng)成為全世界可再生能源發(fā)展的生力軍。隨之而來的就是風電場容量和風機數(shù)量的日漸擴大,于是風電對其接入的電力系統(tǒng)的影響也越來越大,這給大規(guī)模電力系統(tǒng)的仿真工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。風電場動態(tài)等值建模理論和方法的研究已經(jīng)成為了一個亟待解決的課題。基于上述原因,本文針對變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組,進行了有關風電場動態(tài)等值的一系列研究。介紹雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的各部件組成及其數(shù)學模型,主要包括空氣動力學模型、軸系模型、保護電路以及異步發(fā)電機數(shù)學模型。在此基礎上,進行了槳距角控制模型、機側(cè)和網(wǎng)側(cè)換流器的搭建,完成了雙饋風力發(fā)電機組的建模并對雙饋機組功率特性曲線進行了建模仿真。對雙饋風電機組單機故障特性進行了仿真研究。通過賦予機組大量不同的風速值,研究風電機組各部件的暫態(tài)響應曲線,發(fā)現(xiàn)隨著風速的變化,諸如轉(zhuǎn)子電流、短路點有功功率等電氣量有明顯的聚合現(xiàn)象。利用風速將暫態(tài)曲線分為幾個集群,發(fā)現(xiàn)同群中各條暫態(tài)曲線數(shù)值相近,曲線形狀和走勢相似度較高;反之,群間曲線之間則相似度較低�；谝陨习l(fā)現(xiàn),對雙饋風電機組兩機系統(tǒng)的等值特性進行了仿真研究。通過輸入兩臺風機不同的風速組合,仿真分析兩機風電系統(tǒng)的等值誤差與平均風速、風速差異之間的關系。結(jié)果表明平均風速越大,風速差異越小,等值精度越高。以此為思路,對兩機風電系統(tǒng)進行了深入研究。通過大量仿真發(fā)現(xiàn),隨著風速的變化,兩機風電系統(tǒng)暫態(tài)電流的平均誤差存在跳變現(xiàn)象,即在特定的風速值附近,等值誤差會有急劇的階躍性變化。提出了基于兩機風電系統(tǒng)等值誤差跳變現(xiàn)象的風機分群策略。針對雙饋型風電場,利用PSCAD仿真平臺,進行了等值計算和仿真驗證工作。仿真結(jié)果表明,利用本文方法進行風電場的分群等值,結(jié)果精度較高。在風速波動情況下以及多種故障位置下,本文方法依然有較好的等值精度。
【關鍵詞】：風電場 雙饋風力發(fā)電機 動態(tài)等值 機群劃分
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 風電場穩(wěn)態(tài)等值建模研究綜述8-10
• 1.3 風電場動態(tài)等值建模研究綜述10-12
• 1.4 風電場等值建模存在的問題12-13
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 雙饋風力發(fā)電機組的建模與仿真14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 風電機組各組成模型介紹14-19
• 2.2.1 風速模型14-16
• 2.2.2 氣動模型16
• 2.2.3 軸系模型16-17
• 2.2.4 雙饋異步發(fā)電機的數(shù)學模型17-19
• 2.3 風電機組仿真建模19-23
• 2.3.1 槳距角控制模型19
• 2.3.2 換流器建模19-21
• 2.3.3 保護電路模型21-22
• 2.3.4 雙饋風力發(fā)電機組的建模22-23
• 2.4 風機功率特性曲線仿真23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 風力發(fā)電系統(tǒng)等值特性研究25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 風力發(fā)電系統(tǒng)等值特性研究25-36
• 3.2.1 單機故障模型及參數(shù)設置25-26
• 3.2.2 風機各部件暫態(tài)響應曲線研究26-30
• 3.2.3 兩機風電系統(tǒng)模型及參數(shù)設置30-31
• 3.2.4 等值誤差評價指標31
• 3.2.5 兩機風電系統(tǒng)故障狀態(tài)等值特性仿真31-36
• 3.3 兩機風電系統(tǒng)等值誤差跳變現(xiàn)象的研究36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于等值誤差跳變現(xiàn)象的風機分群方法41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 基于等值誤差跳變現(xiàn)象的風機分群策略41-43
• 4.3 風電場等值模型參數(shù)的計算43-47
• 4.3.1 等值風速的計算43
• 4.3.2 等值參數(shù)的計算43-47
• 4.4 風電場動態(tài)等值算例分析47-51
• 4.4.1 計及風電場的電力系統(tǒng)算例簡介47
• 4.4.2 風電機組機群劃分47-49
• 4.4.3 風電場動態(tài)等值算例仿真49-51
• 4.5 風電場動態(tài)等值有效性驗證51-56
• 4.5.1 電網(wǎng)側(cè)故障時有效性驗證51-53
• 4.5.2 風速波動時有效性驗證53-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀學位期間主要研究成果62-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 嚴干貴;李鴻博;穆鋼;崔楊;劉玉;;基于等效風速的風電場等值建模[J];東北電力大學學報;2011年03期

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本文編號：874038