考慮鎖相環(huán)的全功率變流風(fēng)電機(jī)組小擾動(dòng)穩(wěn)定性分析與控制.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與傳統(tǒng)水、火電機(jī)組相比運(yùn)行特性迥異，具有可控性弱、隨機(jī)性強(qiáng)以及抗干擾性弱等特點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電滲透率不斷攀升將給區(qū)域電網(wǎng)整體運(yùn)行特性造成巨大轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)安全穩(wěn)定性將因此遭受嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此外，儲(chǔ)能裝置因具備優(yōu)良的功率調(diào)節(jié)能力，長(zhǎng)期被視為提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的一項(xiàng)有力措施。因此，本文將開(kāi)展計(jì)及鎖相環(huán)動(dòng)態(tài)特性的全功率變流風(fēng)機(jī)小干擾穩(wěn)定分析與利用儲(chǔ)能進(jìn)行阻尼控制的研究。
　　首先，本文著重闡述了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究成果以及未來(lái)規(guī)劃，選

2、取全功率變流風(fēng)電機(jī)組作為研究對(duì)象，全面性地總結(jié)了含風(fēng)電電網(wǎng)中存在的各類型功率振蕩問(wèn)題以及儲(chǔ)能裝置應(yīng)用于不同場(chǎng)景中的研究現(xiàn)狀，從而提煉出本文的主體研究思路。本文重點(diǎn)從考慮鎖相環(huán)動(dòng)態(tài)特性在內(nèi)的全功率變流風(fēng)電機(jī)組小擾動(dòng)穩(wěn)定性分析與控制角度展開(kāi)研究，主要研究工作及結(jié)果如下：
　?。?）基于現(xiàn)階段全功率變流風(fēng)機(jī)相應(yīng)理論模型，利用MATLAB/Simulink軟件建立了包括鎖相環(huán)模塊在內(nèi)的全功率變流風(fēng)電機(jī)組外接無(wú)窮大電網(wǎng)仿真模型，并基于模型分

3、析了風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速變化時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行不同工作區(qū)間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，驗(yàn)證了所搭建模型的正確性與有效性；
　?。?）探究了全功率變流風(fēng)電機(jī)組的工作于不同風(fēng)速環(huán)境下、并網(wǎng)處短路比不同以及鎖相環(huán)內(nèi)部整定參數(shù)變化對(duì)全電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的作用情況。仿真結(jié)果顯示鎖相環(huán)模塊內(nèi)部產(chǎn)生振蕩導(dǎo)致全功率變流風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在長(zhǎng)線重載工況下出現(xiàn)頻率在15Hz附近的次同步振蕩。進(jìn)一步而言，全功率變流風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入外部系統(tǒng)強(qiáng)度越低、鎖相環(huán)內(nèi)部的PI控制環(huán)節(jié)比例系數(shù)越高將更易引發(fā)