風(fēng)電基地動態(tài)無功補償與低電壓穿越的相互影響及協(xié)調(diào)控制

【摘要】：隨著清潔能源的發(fā)展與風(fēng)電所占的比重增加,風(fēng)電基地對大電網(wǎng)的影響越來越大。動態(tài)無功補償裝置發(fā)展歷史長,技術(shù)相對成熟。在風(fēng)電場中增加無功補償裝置能夠有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓,保持電網(wǎng)穩(wěn)定。低電壓是電網(wǎng)常出現(xiàn)的工況之一,故亟需一種控制策略,協(xié)調(diào)風(fēng)電基地中動態(tài)無功補償和風(fēng)電場以適應(yīng)包括低電壓在內(nèi)的各種工況。 本研究從兩個角度切入：風(fēng)電基地與大電網(wǎng)出現(xiàn)各種工況的相互影響；風(fēng)電基地中,風(fēng)電機組與無功補償裝置的協(xié)調(diào)控制。 在靜態(tài)條件下,為滿足電網(wǎng)下達的電壓優(yōu)化曲線,明確酒泉風(fēng)電基地中無功補償裝置對電網(wǎng)的影響,在PSD-BPA中定量分析了配置的動態(tài)無功補償裝置的容量與敦煌母線電壓之間的關(guān)系。在動態(tài)條件下,明確幾種常見工況酒泉風(fēng)電基地中無功補償裝置對大電網(wǎng)的影響。在此基礎(chǔ)上,對不同無功補償裝置對大電網(wǎng)的影響的不同進行定性分析,明確在三種典型工況中,低電壓情況下無功補償裝置的作用最為明顯,而在TCR/MCR型SVC, STATCOM三種無功補償中STATCOM的效果最好。 基于STATCOM的工作原理與雙饋風(fēng)機網(wǎng)側(cè)換流器的工作原理有相似之處,都能在一定的控制策略下向電網(wǎng)提供無功進而調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓。故針對雙饋風(fēng)電場中STATCOM與低電壓穿越的影響提出協(xié)調(diào)控制策略,在PSCAD/EMTDC中建立仿真模型以驗證協(xié)調(diào)控制策略能有效提高風(fēng)電場低電壓穿越能力。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電基地 動態(tài)無功補償裝置 低電壓穿越 STATCOM 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及其研究意義9
• 1.2 我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 動態(tài)無功補償在風(fēng)電基地應(yīng)用的意義10-11
• 1.4 課題研究內(nèi)容11-13
• 第2章 風(fēng)電基地中主要設(shè)備的原理及模型13-28
• 2.1 PSD-BPA中雙饋風(fēng)力發(fā)電機與變流器的模型13-15
• 2.2 PSCAD/EMTDC中雙饋風(fēng)力發(fā)電機與變流器的模型15-20
• 2.2.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的模型分析15-16
• 2.2.2 機側(cè)變流器的模型及控制策略16-18
• 2.2.3 網(wǎng)側(cè)變流器的模型及控制策略18-20
• 2.3 動態(tài)無功補償?shù)难b置的原理20-24
• 2.3.1 MCR型SVC的工作原理20-21
• 2.3.2 TCR型SVC的工作原理21
• 2.3.3 STATCOM的工作原理21-23
• 2.3.4 三種無功補償裝置原理的比較23-24
• 2.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電機低電壓穿越工作原理24-25
• 2.5 風(fēng)電場電氣連接25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 簡化算例下動態(tài)無功補償?shù)膭討B(tài)特性分析及作用28-37
• 3.1 風(fēng)電接入簡化算例概述28-29
• 3.2 雙饋風(fēng)機的風(fēng)電場動態(tài)分析29-36
• 3.2.1 雙回線N-1故障,動態(tài)無功補償對系統(tǒng)的影響30-33
• 3.2.2 低電壓穿越時,動態(tài)無功補償對系統(tǒng)的影響33-36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 第4章 酒泉風(fēng)電基地中動態(tài)無功補償在不同場景下的作用及控制37-57
• 4.1 酒泉風(fēng)電基地中動態(tài)無功補償?shù)撵o態(tài)控制37-42
• 4.1.1 酒泉風(fēng)電基地動態(tài)無功補償配置37-40
• 4.1.2 酒泉風(fēng)電基地動態(tài)無功補償?shù)亩妷嚎刂菩Ч?/span>40-42
• 4.2 酒泉風(fēng)電基地中動態(tài)無功補償對風(fēng)電場的影響42-49
• 4.2.1 N-1故障時,動態(tài)無功補償對送電通道的電壓支撐43-45
• 4.2.2 風(fēng)電脫網(wǎng)時,動態(tài)無功補償對電壓攀升的抑制45-49
• 4.3 酒泉風(fēng)電基地三種動態(tài)無功補償與三種工況間的相互比對49-55
• 4.3.1 靜態(tài)初始工況49-50
• 4.3.2 工況1：風(fēng)電規(guī)模化脫網(wǎng)的電壓攀升50-52
• 4.3.3 工況2：風(fēng)電并網(wǎng)后的動態(tài)穩(wěn)定問題52-54
• 4.3.4 工況3：負荷快速上升,電壓急劇跌落54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第5章 雙饋風(fēng)力發(fā)電場STATCOM與低電壓穿越的協(xié)調(diào)控制57-71
• 5.1 雙饋風(fēng)電場中STATCOM與低電壓穿越的協(xié)調(diào)控制策略57-58
• 5.2 雙饋風(fēng)電場STATCOM在低電壓情況下的應(yīng)用仿真58-69
• 5.2.1 PSCAD/EMTDC仿真系統(tǒng)中模型的建立58-60
• 5.2.2 電壓降低至0.8p.u時控制效果60-64
• 5.2.3 電壓降低至0.6p.u時控制效果64-66
• 5.2.4 電壓降低至0.2p.u時控制效果66-69
• 5.3 小結(jié)69-71
• 第6章 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

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