風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越綜合調(diào)控裝置的研究

【摘要】：風(fēng)能作為一種重要的可再生能源,以其清潔、資源豐富有著悠久的發(fā)展和利用史。隨著風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占的份額逐漸增大,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及風(fēng)電并網(wǎng)與電力系統(tǒng)的相互影響越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者廣泛關(guān)注和深入研究。對(duì)于大型風(fēng)電場(chǎng),風(fēng)電場(chǎng)的退出會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)更大的功率缺額,不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此各并網(wǎng)導(dǎo)則都要求風(fēng)電場(chǎng)具有低電壓穿越(Low voltage ride through, LVRT)能力,盡可能避免電網(wǎng)故障引起的風(fēng)電場(chǎng)解列。目前我國(guó)在電力電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組,基本不具備低電壓穿越能力。本文針對(duì)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越問(wèn)題,提出了一種低電壓穿越綜合調(diào)控裝置。該裝置在電網(wǎng)側(cè)發(fā)生電壓暫降故障時(shí)串聯(lián)在風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)之間,協(xié)助風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越功能。 基于PSCAD/EMTDC平臺(tái)搭建了風(fēng)機(jī)發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)模型,綜合調(diào)控裝置模型,并設(shè)計(jì)、驗(yàn)證了相應(yīng)的控制策略。結(jié)果表明,應(yīng)用本文中提出的綜合調(diào)控裝置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越功能。在電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降故障時(shí),該裝置能夠穩(wěn)定風(fēng)機(jī)端電壓,使其正常運(yùn)行；同時(shí)綜合調(diào)控裝置還具有對(duì)風(fēng)機(jī)端發(fā)出的有功功率進(jìn)行消耗,以及無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙δ?。搭建了硬件?shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了理論原理的正確性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 低電壓穿越 電壓暫降 綜合調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 低電壓穿越技術(shù)的必要性10-14
• 1.2.1 低電壓穿越技術(shù)的研究意義10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外低電壓技術(shù)要求12-14
• 1.3 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 異步風(fēng)機(jī)運(yùn)行原理與特性16-25
• 2.1 異步風(fēng)機(jī)特點(diǎn)及原理16-18
• 2.1.1 異步電機(jī)16-17
• 2.1.2 異步風(fēng)機(jī)工作原理17-18
• 2.2 異步風(fēng)機(jī)控制模型18-20
• 2.3 異步風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性20-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 低電壓穿越裝置電壓暫降檢測(cè)與控制方法25-33
• 3.1 風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越系統(tǒng)簡(jiǎn)介25
• 3.2 電壓暫降檢測(cè)方法介紹25-26
• 3.3 電壓暫降補(bǔ)償控制策略26-29
• 3.3.1 同相補(bǔ)償策略27
• 3.3.2 完全補(bǔ)償策略27-28
• 3.3.3 補(bǔ)償策略的選擇和分析28-29
• 3.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性29-32
• 3.4.1 穩(wěn)定性的基本概念29-30
• 3.4.2 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 低電壓穿越綜合調(diào)控裝置的設(shè)計(jì)與控制33-38
• 4.1 綜合調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)及其功能33-34
• 4.2 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)34-36
• 4.2.1 雙向晶閘管34-35
• 4.2.2 固定電容器35
• 4.2.3 電壓補(bǔ)償裝置35
• 4.2.4 直壓側(cè)耗能裝置35-36
• 4.3 控制策略36-37
• 4.3.1 風(fēng)機(jī)端控制策略36
• 4.3.2 電壓補(bǔ)償控制策略36-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第5章 異步風(fēng)機(jī)低電壓穿越技術(shù)仿真與實(shí)驗(yàn)38-55
• 5.1 綜合調(diào)控裝置低電壓穿越技術(shù)仿真38-48
• 5.1.1 電壓暫降幅度25%的仿真分析38-41
• 5.1.2 電壓暫降幅度50%的仿真分析41-43
• 5.1.3 電壓暫降幅度80%的仿真分析43-47
• 5.1.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析47-48
• 5.2 硬件實(shí)驗(yàn)48-53
• 5.2.1 異步電機(jī)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)48-52
• 5.2.2 電壓暫降補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)52-53
• 5.3 本章小結(jié)53-55
• 第6章 結(jié)論與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果59-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作60-61
• 致謝61

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為百姓送安寧    范燕晶 韓立強(qiáng)

綜合調(diào)控辦大事    本報(bào)記者 趙永乖 通訊員 曾旭陽(yáng)

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下一步宏觀調(diào)控如何落子    高輝清（國(guó)家信息發(fā)展研究部）

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