風電并網(wǎng)的無功優(yōu)化控制及其數(shù)?；旌戏抡嫜芯?pdf

1、隨著風力發(fā)電在電網(wǎng)中的滲透率不斷增加，其間歇性、隨機性等特點對電網(wǎng)的影響日益顯著，無論是風電大規(guī)模集中并入電網(wǎng)，還是風電小規(guī)模分散式接入電網(wǎng)，均對電網(wǎng)的運行和控制提出了嚴峻挑戰(zhàn)。目前，風電并網(wǎng)區(qū)域的無功電壓問題尤其突出，深入研究風電機組并網(wǎng)的無功控制技術(shù)，對提高電網(wǎng)接納風電能力和保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。本文從挖掘雙饋風電機組的無功控制潛力、實現(xiàn)多風電場接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的無功優(yōu)化調(diào)度的角度，研究風電并網(wǎng)的無功和電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略，

2、并搭建風電并網(wǎng)控制的數(shù)?；旌戏抡嫦到y(tǒng)，對所提出的控制方案進行實驗驗證。本文主要的研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)建立了三相靜止坐標系下和同步旋轉(zhuǎn)坐標系下雙饋風力發(fā)電機及PWM換流器的數(shù)學模型;推導了雙饋風電機組轉(zhuǎn)子電壓、電流與DFIG定子輸出功率之間的關(guān)系以及DFIG定、轉(zhuǎn)子間的功率關(guān)系;分析了DFIG風電機組的控制策略，建立了雙PWM換流器矢量控制模型。
　　 (2)基于上述理論分析，研究了轉(zhuǎn)子換流器、定子繞組、網(wǎng)側(cè)

3、換流器以及機端電壓等因素對DFIG的無功功率極限的影響;針對雙饋風電機組自身的優(yōu)化運行控制，深入研究全補償控制、最小轉(zhuǎn)子電流控制、最小損耗控制和恒轉(zhuǎn)子電流控制四種控制策略的特點，并推導轉(zhuǎn)子電流參考值的計算方法;針對DFIG對電網(wǎng)的無功補償控制，提出了基于無功電流裕度的轉(zhuǎn)子側(cè)換流器優(yōu)先、網(wǎng)側(cè)換流器優(yōu)先以及二者比例分配無功三種協(xié)調(diào)控制策略，以實現(xiàn)對換流器容量的充分利用。
　　 (3)提出了一種多風電場并網(wǎng)的區(qū)域電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化協(xié)調(diào)控

4、制策略，該控制策略綜合考慮系統(tǒng)電壓質(zhì)量和網(wǎng)損的優(yōu)化，并采用遺傳算法進行優(yōu)化求解。利用區(qū)域電網(wǎng)的無功電壓靈敏度和無功網(wǎng)損靈敏度信息對基于潮流計算的遺傳算法進行改進，提高了優(yōu)化算法的計算速度，進而增強了無功協(xié)調(diào)控制的實時性。在上述研究基礎上，提出了一種基于超短期風電功率預測和無功電壓優(yōu)化的風電場并網(wǎng)在線預警與無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的設計方案，利用PowerFactory軟件提供的引擎模式功能和DGS接口進行二次開發(fā)，構(gòu)建了與電網(wǎng)EMS的數(shù)據(jù)接口，

5、實現(xiàn)了以PowerFactory軟件為計算核心的風電并網(wǎng)安全預警與無功優(yōu)化控制系統(tǒng)。
　　 (4)針對研究風電并網(wǎng)控制相關(guān)問題的需要，提出了一種基于NI-PXI平臺的數(shù)?；旌戏抡嫦到y(tǒng)實現(xiàn)方案，通過對該混合仿真系統(tǒng)簡化模型的穩(wěn)定性分析，討論了實現(xiàn)該方案對接口算法和參數(shù)的基本要求，并提出了實時信號同步控制策略以解決數(shù)字仿真系統(tǒng)與物理仿真系統(tǒng)反饋電壓信號同步問題。在上述研究的基礎上，構(gòu)建了實際的數(shù)?；旌戏抡嫦到y(tǒng)，對風電并網(wǎng)功率控制以及