發(fā)布時間：2017-09-30 21:34

  本文關(guān)鍵詞：FSC可變速抽水蓄能機(jī)組功率調(diào)節(jié)特性研究

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【摘要】：風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模發(fā)展給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了巨大的壓力。電力系統(tǒng)需要配置大容量的儲能系統(tǒng),補(bǔ)償功率變化,適應(yīng)新能源的大規(guī)模發(fā)展。更重要的是,近年來電力負(fù)荷率較低、負(fù)荷波動較大,需要對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。全功率變流器(Full-Size Converter, FSC)可變速抽水蓄能(Variable Speed Pumped Storage, VSPS)可以有效控制電網(wǎng)負(fù)荷頻率,抑制可再生能源發(fā)電波動,解決電網(wǎng)面臨的儲能問題和功率波動問題。本文首先介紹了三電平FSC可變速抽水蓄能的結(jié)構(gòu),分析了機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器的模型和控制策略。在建立機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器、抽水蓄能機(jī)組模型的基礎(chǔ)上,研究了基于dq解耦方式同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的雙環(huán)解耦控制策略,通過仿真分析說明了模型與控制策略的有效性。其次,綜合考慮電網(wǎng)運行對功率調(diào)節(jié)的需求,形成了參考功率,分析了FSC可變速機(jī)組的功率平衡關(guān)系和功率調(diào)節(jié)特性,在此基礎(chǔ)上,提出了機(jī)組在發(fā)電模式、電動模式時有功功率和無功功率的控制策略和調(diào)節(jié)方法。研究了FSC可變速抽水蓄能系統(tǒng)對電壓指令波動的響應(yīng)和在發(fā)電、電動模式下對功率指令波動的響應(yīng),證明了FSC系統(tǒng)可以快速補(bǔ)償功率波動。最后,采用傅立葉變換法,得到了FSC可變速抽水蓄能系統(tǒng)出力的頻譜特性和可再生能源波動的頻譜特性,進(jìn)行了對比分析并證明了FSC機(jī)組抑制可再生能源引起的功率波動的有效性。結(jié)合示例電網(wǎng),仿真驗證了FSC抽水蓄能機(jī)組在抑制風(fēng)電出力波動中的作用。
【關(guān)鍵詞】：全功率變流器 可變速抽水蓄能 功率控制策略 可再生能源 頻譜分析
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV743
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.2 抽水蓄能電站發(fā)展概況與發(fā)展趨勢11-15
• 1.2.1 國內(nèi)外抽水蓄能發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 抽水蓄能發(fā)展趨勢與新技術(shù)應(yīng)用13-15
• 1.3 可變速抽水蓄能概況15-24
• 1.3.1 可變速抽水蓄能的優(yōu)勢15-18
• 1.3.2 常規(guī)可變速抽水蓄能的發(fā)展18-23
• 1.3.3 FSC可變速抽水蓄能的發(fā)展23-24
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容24-26
• 第2章 FSC可變速抽水蓄能機(jī)組模型與控制策略26-43
• 2.1 FSC可變速抽水蓄能結(jié)構(gòu)與控制特性26-27
• 2.2 網(wǎng)側(cè)變流器模型與控制策略27-33
• 2.2.1 數(shù)學(xué)模型與控制策略27-31
• 2.2.2 仿真及實驗結(jié)果分析31-33
• 2.3 機(jī)側(cè)變流器模型與控制策略33-38
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型與控制策略34-36
• 2.3.2 仿真及實驗結(jié)果分析36-38
• 2.4 三電平NPC變流器控制策略38-42
• 2.5 本章小結(jié)42-43
• 第3章 FSC可變速抽水蓄能機(jī)組功率調(diào)節(jié)特性43-49
• 3.1 電網(wǎng)運行對功率調(diào)節(jié)的需求43-44
• 3.1.1 電網(wǎng)運行對有功功率調(diào)節(jié)的需求43-44
• 3.1.2 電網(wǎng)運行對無功功率調(diào)節(jié)的需求44
• 3.2 發(fā)電模式下的功率調(diào)節(jié)44-46
• 3.3 電動模式下的功率調(diào)節(jié)46
• 3.4 FSC可變速抽水蓄能機(jī)組功率調(diào)節(jié)特性仿真46-48
• 3.4.1 對給定電壓波動的響應(yīng)46-47
• 3.4.2 發(fā)電模式下對給定功率調(diào)節(jié)的響應(yīng)47
• 3.4.3 電動模式下對給定功率調(diào)節(jié)的響應(yīng)47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 FSC可變速抽水蓄能系統(tǒng)在可再生能源波動補(bǔ)償中的作用49-62
• 4.1 可再生能源波動的頻譜特性49-51
• 4.2 FSC抽水蓄能系統(tǒng)的傳遞函數(shù)51-57
• 4.2.1 水泵水輪機(jī)組的傳遞函數(shù)51-54
• 4.2.2 電動發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)54-55
• 4.2.3 三相PWM變流器的傳遞函數(shù)55-57
• 4.3 FSC抽水蓄能系統(tǒng)的頻譜分析57-58
• 4.4 電網(wǎng)仿真與功率補(bǔ)償58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 肖飛;直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

2 吳軒欽;電勵磁同步電機(jī)雙三電平矢量控制系統(tǒng)研究及其應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號：950553