本文關鍵詞：大型風電場群的無功電壓協(xié)調(diào)控制策略研究

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【摘要】：隨著風力發(fā)電技術的進步,風力發(fā)電行業(yè)得到了迅猛發(fā)展,風電并網(wǎng)規(guī)模進一步擴大,但大規(guī)模的風電并網(wǎng)也給電力系統(tǒng)帶來了許多新問題。大型風電場群的出力波動會引起電網(wǎng)電壓波動,其中接入點電壓的波動問題尤為突出。雙饋型風電機組以其變速恒頻運行特性、能夠參與系統(tǒng)的無功功率調(diào)節(jié)等一系列優(yōu)勢得到了越來越多的青睞。但是目前針對大型雙饋風電場群多種無功補償裝置參與的無功電壓協(xié)調(diào)控制策略的研究較少,并且適用于大型雙饋風電場無功調(diào)節(jié)研究的等值模型也需要進一步的研究。針對以上問題,本文首先建立了含風速、風力機、發(fā)電機模型及換流器控制模型的雙饋風電的數(shù)學模型。在此基礎上,研究了雙饋風機的動態(tài)無功出力特性以及雙饋風機的無功出力范圍。同時研究了并聯(lián)電容器和靜止同步補償器的補償原理及無功補償特性,并且建立了靜止同步補償器的控制模型。對于大型雙饋風電場的等值模型,本文首先分析了風電場的典型拓撲結構,并基于尾流效應的Jensen模型對風電場進行機群劃分,之后利用改進的容量加權等值法對風電場進行等值建模。最后,基于雙饋風機、并聯(lián)電容器和靜止同步補償器的無功出力特性以及雙饋風電場等值模型,提出了包含以上三種無功補償裝置的針對風電場群集中接入點的兩層分階段無功電壓協(xié)調(diào)控制策略,主要包括基于風速預測數(shù)據(jù)的電容器投切、基于無功電壓靈敏度的風電場間無功分配以及雙饋風機和靜止同步補償器間的無功再分配三個部分。并采用所建立的雙饋風電場等值模型進行計算和仿真研究,驗證了所提無功電壓控制策略的有效性與適用性。
【關鍵詞】：風電場群 雙饋風機 無功特性 等值模型 無功電壓控制
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 課題研究目的與意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3.1 國內(nèi)外風電的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 國內(nèi)外風電場等值的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 國內(nèi)外風電場無功電壓控制的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究思路15-17
• 第2章 雙饋型風電機組模型17-29
• 2.1 雙饋風機的基本原理與運行區(qū)域17-20
• 2.1.1 雙饋風機的基本原理17-18
• 2.1.2 雙饋風機的運行區(qū)域18-20
• 2.2 風速模型及風力機模型20-23
• 2.2.1 風速模型20-21
• 2.2.2 風力機模型21-23
• 2.3 雙饋風機的發(fā)電機模型23-25
• 2.3.1 發(fā)電機的動態(tài)模型23-24
• 2.3.2 發(fā)電機的靜態(tài)模型24-25
• 2.4 雙饋風機的PWM換流器模型25-28
• 2.4.1 轉子側換流器矢量控制26-27
• 2.4.2 電網(wǎng)側換流器矢量控制27-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第3章 雙饋風機和無功補償裝置的無功特性29-47
• 3.1 雙饋風機的無功出力研究29-36
• 3.1.1 雙饋風機的功率流動分析29-30
• 3.1.2 雙饋風機的無功出力控制30-31
• 3.1.3 雙饋風機的無功調(diào)控范圍分析31-36
• 3.2 無功補償裝置的無功特性研究36-41
• 3.2.1 并聯(lián)電容器組的無功特性37
• 3.2.2 靜止同步補償器的無功特性37-41
• 3.3 雙饋風機和靜止同步補償器的無功特性仿真41-46
• 3.3.1 雙饋風機在PSCAD下的無功出力極限仿真42-44
• 3.3.2 靜止同步補償器在PSCAD下的無功特性仿真44-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第4章 雙饋型風電場等值模型的研究47-58
• 4.1 風電場的拓撲結構和機群劃分47-51
• 4.1.1 風電場的拓撲結構47-48
• 4.1.2 尾流效應48-49
• 4.1.3 基于Jensen模型的機群劃分49-51
• 4.2 風電場的等值方法51-52
• 4.2.1 容量加權等值法51
• 4.2.2 改進的容量加權等值法51-52
• 4.3 雙饋型風電場等值模型的計算與仿真52-57
• 4.3.1 轉速參考值和機組參數(shù)的等值52-53
• 4.3.2 風電機組換流器參數(shù)的等值53
• 4.3.3 風電機組出口變壓器的等值53-54
• 4.3.4 風電場集電系統(tǒng)的等值54-55
• 4.3.5 風電場等值模型在PSCAD下的出力仿真55-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第5章 風電場群的無功電壓控制策略及仿真58-73
• 5.1 兩層分階段無功補償設備協(xié)調(diào)控制策略58-63
• 5.1.1 基于風速預測數(shù)據(jù)的并聯(lián)電容器組控制58-60
• 5.1.2 基于無功電壓靈敏度的風電場間無功分配60-62
• 5.1.3 DFIG與STATCOM間的無功再分配62-63
• 5.2 控制策略的仿真計算63-71
• 5.2.1 實際仿真模型63-64
• 5.2.2 風速變化引起的接入點電壓波動仿真64-68
• 5.2.3 負荷變化引起的接入點電壓波動仿真68-71
• 5.3 本章小結71-73
• 第6章 結論與展望73-75
• 參考文獻75-80
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作80-82
• 致謝82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 喬嘉賡;魯宗相;閔勇;劉捷;謝珍建;王海潛;;風電場并網(wǎng)的新型實用等效方法[J];電工技術學報;2009年04期

2 朱凌志;陳寧;王偉;;兼顧接入地區(qū)無功需求的風電場無功控制策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2009年05期

3 申洪,王偉勝,戴慧珠;變速恒頻風力發(fā)電機組的無功功率極限[J];電網(wǎng)技術;2003年11期

4 張鋒;晁勤;;STATCOM改善風電場暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的研究[J];電網(wǎng)技術;2008年09期

5 李先允;陳小虎;唐國慶;;大型風力發(fā)電場等值建模研究綜述[J];華北電力大學學報;2006年01期

6 李強;袁越;談定中;;儲能技術在風電并網(wǎng)中的應用研究進展[J];河海大學學報(自然科學版);2010年01期

7 何桂雄;晁勤;田易之;宿愛香;張海靜;;風電場恒速發(fā)電機動態(tài)等值參數(shù)聚合的研究[J];可再生能源;2009年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳盈今;基于PSCAD的風電場建模與功率調(diào)控研究[D];華北電力大學;2011年

2 周園;風電并網(wǎng)無功補償與功角穩(wěn)定性問題研究[D];華東理工大學;2013年

3 齊雯;大型風電場等值建模及其并網(wǎng)穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學;2013年

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本文編號：899465