雙饋感應風電機組電磁暫態(tài)建模、控制及實證研究

【摘要】： 隨著風力發(fā)電并網容量的快速增加,風電接入對電網運行性能的影響越加明顯。聯(lián)網運行雙饋感應風電機組的運行特性對電網的安全穩(wěn)定運行有著重要的影響。 本文對聯(lián)網運行雙饋感應風電機組的仿真建模、運行控制及模型的有效性進行了研究分析,主要包括以下內容: 分析了兩相同步旋轉坐標系下雙饋感應風電機組數(shù)學模型的特點,建立了雙饋感應風電機組聯(lián)網運行電磁暫態(tài)模型,對不同運行條件下雙饋感應風電機組的運行特性進行了仿真模擬,深入了解了雙饋感應風電機組的聯(lián)網運行特性。建立了聯(lián)網運行雙饋感應風電機組運行控制策略,在此基礎上,構建了控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型,分析了PI控制器參數(shù)選擇對控制系統(tǒng)性能的影響,提出了PI控制器參數(shù)設置的方法。 提出了電網發(fā)生對稱性故障時雙饋感應風電機組的短路電流計算簡化模型,為評估雙饋感應風電機組短路對電網繼電保護裝置的影響提供了有效的計算模型。 設計了風電機組聯(lián)網短路試驗方案,分析了短路試驗數(shù)據識別出風電機組廠家未提供的風電機組撬杠保護動作值,并仿真重現(xiàn)了風電機組聯(lián)網短路試驗,仿真數(shù)據與試驗數(shù)據相吻合,驗證了所構建系統(tǒng)模型和仿真系統(tǒng)的有效性。 【關鍵詞】：雙饋感應風電機組 運行控制 PSCAD/EMTDC 短路試驗 模型校驗
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 主要工作14-15
• 第2章 雙饋感應風電機組的數(shù)學模型15-22
• 2.1 雙饋感應風電機組概述15-16
• 2.2 風力機數(shù)學模型16-17
• 2.3 雙饋感應發(fā)電機數(shù)學模型17-18
• 2.4 四象限變流器數(shù)學模型18-21
• 2.5 本章小結21-22
• 第3章 雙饋感應風電機組運行控制22-33
• 3.1 風力機運行控制22-24
• 3.1.1 最大風能追蹤控制22-23
• 3.1.2 風力機的運行區(qū)域23-24
• 3.2 雙饋感應發(fā)電機運行控制24-26
• 3.3 四象限變流器運行控制26-28
• 3.3.1 轉子側變流器控制26-27
• 3.3.2 網側變流器控制27-28
• 3.4 雙饋感應風電機組控制系統(tǒng)分析28-31
• 3.5 本章小結31-33
• 第4章 雙饋感應風電機組運行仿真33-44
• 4.1 雙饋感應風電機組電磁暫態(tài)仿真系統(tǒng)33-34
• 4.1.1 PSCAD/EMTDC 軟件簡介33
• 4.1.2 雙饋感應風電機組電磁仿真系統(tǒng)33-34
• 4.2 雙饋感應風電機組運行仿真34-43
• 4.2.1 雙饋感應風電機組無功功率響應特性仿真34
• 4.2.2 風速變化時雙饋感應風電機組運行仿真34
• 4.2.3 不同功率因數(shù)控制策略下雙饋感應風電機組運行仿真34-40
• 4.2.4 電壓跌落時雙饋感應風電機組動態(tài)行為仿真40-43
• 4.3 本章小結43-44
• 第5章 風電機組出口三相短路電流計算簡化模型44-50
• 5.1 撬杠保護動作后雙饋感應風電機組的等值電路模型44-49
• 5.2 雙饋感應風電機組繼電保護動作的影響49
• 5.3 本章小結49-50
• 第6章 風電機組聯(lián)網短路試驗及模型驗證50-63
• 6.1 試驗方案制定50-52
• 6.1.1 大唐洮南風電場簡況50
• 6.1.2 風電機組聯(lián)網短路試驗方案50-52
• 6.2 試驗數(shù)據及分析52-59
• 6.2.1 穩(wěn)態(tài)運行波形及分析52-54
• 6.2.2 風電機組的三相接地短路試驗結果及分析54-59
• 6.2.3 風電機組的兩相接地短路試驗結果及分析59
• 6.3 模型校驗59-62
• 6.3.1 穩(wěn)態(tài)運行仿真重現(xiàn)60
• 6.3.2 故障試驗仿真重現(xiàn)60-62
• 6.4 本章小結62-63
• 結論63-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67

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