變速雙饋風電機組建模與并網(wǎng)穩(wěn)定性研究

【摘要】： 本論文介紹了變速恒頻風力發(fā)電機組的基本結構和工作原理,比較了恒速恒頻和變速恒頻的區(qū)別,在此基礎上建立了變速恒頻雙饋風力發(fā)電機在dq同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型以及風力發(fā)電系統(tǒng)其它各部分的數(shù)學模型,在Matlab/Simulink軟件中搭建了系統(tǒng)的仿真模型,并針對雙饋風電機組并網(wǎng)后的動態(tài)特性進行了仿真分析,對風速擾動以及電網(wǎng)發(fā)生單相故障情況下的雙饋風電機組的動態(tài)過程進行仿真試驗,并與異步風電機組進行比較。 研究結果表明,變速雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)不僅能保證最大效率的利用風能,還能充分發(fā)揮機組的無功調(diào)節(jié)能力,從而平衡擾動,提高雙饋風電場和接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過對電網(wǎng)發(fā)生單相故障情況下的仿真試驗分析,可知變速雙饋風電機組在一定條件下具有低電壓穿越功能(LVRT),這種功能使風電機組較以往固定轉速機組在系統(tǒng)故障時對系統(tǒng)的貢獻更大,使得這種變速風電場不但不是系統(tǒng)的負擔,反而成為系統(tǒng)故障恢復的有利支撐電源。 通過研究表明變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組具有良好的動態(tài)特性,并為變速風力發(fā)電系統(tǒng)的進一步應用研究提供了可靠的理論依據(jù),為今后變速雙饋風電機組在大型并網(wǎng)風電場中的應用提供參考。 【關鍵詞】：風力發(fā)電 變速恒頻雙饋風電機組 動態(tài)模型 并網(wǎng)運行 低電壓穿越功能
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 緒論6-11
• 1.1 選題的背景與意義6-8
• 1.1.1 能源問題與風電興起6-7
• 1.1.2 論文選題意義7-8
• 1.2 變速雙饋風電機組國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和貢獻10-11
• 第2章 雙饋風電機組的結構與原理11-20
• 2.1 引言11
• 2.2 變速的目的11-13
• 2.2.1 恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的缺點11-12
• 2.2.2 變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢12-13
• 2.3 雙饋風電機組的結構13-15
• 2.4 雙饋風電機組的原理15-19
• 2.4.1 雙饋風電機組的工作原理15
• 2.4.2 雙饋風電機組能量流動與平衡關系15-19
• 2.5 本章小結19-20
• 第3章 雙饋風電機組的模型與仿真20-42
• 3.1 引言20
• 3.2 雙饋風電機組數(shù)學模型的建立20-34
• 3.2.1 風速數(shù)學模型20-22
• 3.2.2 風力機數(shù)學模型22
• 3.2.3 機械傳動部分數(shù)學模型22
• 3.2.4 雙饋發(fā)電機數(shù)學模型22-30
• 3.2.5 變頻器模型30-32
• 3.2.6 控制部分模型32-34
• 3.3 雙饋風電機組模型的仿真實現(xiàn)34-39
• 3.4 多臺雙饋風電機組的等值模型39-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第4章 變速雙饋風電機組并網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定性研究42-60
• 4.1 引言42
• 4.2 雙饋風電機組單機運行特性42-46
• 4.3 雙饋風電機組并網(wǎng)運行特性46-59
• 4.3.1 風速擾動下系統(tǒng)的動態(tài)仿真48-53
• 4.3.2 系統(tǒng)側故障下系統(tǒng)的動態(tài)仿真53-56
• 4.3.3 關于雙饋風電機組的LVRT功能討論56-59
• 4.4 本章小結59-60
• 第5章 結論與展望60-62
• 5.1 結論60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文66-67
• 致謝67-68

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