發(fā)布時間：2020-05-12 06:14

【摘要】：當前,世界各國均在大力開發(fā)風電等綠色可再生能源。然而,隨著風電在電網(wǎng)中滲透率的不斷增大,其自身的波動性等特點給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn),諸如功率預測困難、故障穿越能力弱、并網(wǎng)穩(wěn)定性差及低慣量、欠阻尼等。大規(guī)模風電并網(wǎng)引起源網(wǎng)荷發(fā)展不協(xié)調(diào)、市場機制有待完善、系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰能力不足等問題,造成嚴重的“棄風”現(xiàn)象。針對雙饋風電機組(DFIG)的HVRT問題,本文開展了如下的工作:首先,指出目前對于風電的故障穿越研究主要集中于低電壓穿越(LVRT),對于高電壓穿越(HVRT)技術部分國家的重視程度不夠,本文在研究了世界各國風電的發(fā)展現(xiàn)狀后,詳細介紹了典型的大規(guī)模風電脫網(wǎng)事故,分析了DFIG并網(wǎng)的關鍵技術及研究HVRT技術的必要性和緊迫性。其次,介紹了DFIG的組成結構及工作原理,在此基礎上分別建立了DFIG和網(wǎng)側、轉子側PWM變流器在三相靜止、兩相靜止及兩相旋轉坐標系下詳細的數(shù)學模型,接著分析了DFIG在理想電網(wǎng)電壓下的電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術。再次,分別研究了電網(wǎng)電壓對稱及不對稱驟升兩種情形下DFIG的電磁暫態(tài)特性。當電網(wǎng)電壓對稱驟升時,分析了在轉子側PWM變流器控制中引入附加電阻的不足,提出變附加電阻為附加阻抗的控制策略,網(wǎng)側PWM變流器采用雙閉環(huán)控制,通過檢測電網(wǎng)電壓對稱驟升是否達到1.3U_N,決定是否啟動無功補償裝置發(fā)出感性無功,通過上述控制策略解決DFIG的HVRT問題。當電網(wǎng)電壓不對稱驟升至1.3U_N時,分析了依靠兩側PWM變流器及傳統(tǒng)虛擬同步機(VSG)控制策略解決HVRT的不足,提出將VSG平衡電流控制的方法引入到DFIG的控制策略中,具體為內(nèi)環(huán)采用轉子電流、定子電壓雙閉環(huán)控制策略,外環(huán)采用VSG平衡電流控制策略,結合DFIG兩側PWM變流器不同的控制目標實現(xiàn)DFIG的HVRT能力。最后,在Matlab/simulink上對電網(wǎng)電壓對稱及不對稱驟升兩種情形下DFIG的HVRT控制策略的有效性和可行性進行了仿真驗證。
【圖文】：

歐和獨聯(lián)體 23049 6783 29中東和北非 8142 2566 32哈拉以南非洲 7255 2209 30太平洋地區(qū) 21354 4188 20中國 9597 1056 11中亞和南亞 4299 243 6總計 106660 29143 27人類危機感和環(huán)保意識的增強，因為新能源開發(fā)既能解決也可以減輕環(huán)境污染的程度，所以得到人類的充分利用，這最為顯著。范圍內(nèi)風能資源相對豐富且其為可再生資源，風電具有開發(fā)維護簡單、經(jīng)濟性較高等優(yōu)點。上述優(yōu)點使得風電備受人們內(nèi)在大規(guī)模開發(fā)利用風電資源，近幾年全球裝機容量在大規(guī)能理事會的統(tǒng)計,2008-2018 年間世界風力發(fā)電累計裝機容量計結果如圖 1.1 所示。63633新增裝機容量 累計裝機容量新增裝機容量/MW累計裝機容量/MW

并網(wǎng)DFIG系統(tǒng)
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM614

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本文編號：2659790