含雙饋感應(yīng)電機(jī)風(fēng)電系統(tǒng)潮流建模和無(wú)功優(yōu)化研究.pdf

1、大容量風(fēng)電并網(wǎng),給電力系統(tǒng)分析與控制提出了新的挑戰(zhàn)。其中風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行參數(shù)對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定和安全運(yùn)行有重要作用。本文研究了含雙饋感應(yīng)電機(jī)風(fēng)電系統(tǒng)潮流模型,以及基于系統(tǒng)網(wǎng)損最小的無(wú)功最優(yōu)分布,主要內(nèi)容如下:
　　首先,文章建立了雙饋感應(yīng)電機(jī)單機(jī)的潮流精確模型?，F(xiàn)有潮流模型忽略風(fēng)力機(jī)出力特性,視其出力恒定或與轉(zhuǎn)速立方成正比,前者過(guò)于簡(jiǎn)單,后者不能處理轉(zhuǎn)速變化引起最優(yōu)系數(shù)kopt的變化,采用風(fēng)力機(jī)kopt模型最大功率跟蹤對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速和

2、潮流計(jì)算轉(zhuǎn)差率未必對(duì)應(yīng);也不能模擬降額運(yùn)行。采用風(fēng)力機(jī)Cp模型與現(xiàn)有kopt模型潮流結(jié)果比較,表明了Cp模型的精確。將風(fēng)力機(jī)Cp模型用于風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)潮流計(jì)算,給出風(fēng)電場(chǎng)的有功出力和內(nèi)部損耗。
　　其次,文章改進(jìn)了雙饋感應(yīng)電機(jī)無(wú)功優(yōu)化算法。在考慮風(fēng)力機(jī)出力特性的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮定、轉(zhuǎn)子及變流器的電流和容量安全約束采用優(yōu)化算法。其目標(biāo)函數(shù)為雙饋機(jī)組無(wú)功出力最大或最小,從而更簡(jiǎn)潔、快速的求出無(wú)功出力范圍。本文在風(fēng)力機(jī)模型上具體考慮風(fēng)速低于

3、額定風(fēng)速時(shí),風(fēng)力機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)葉尖速比λ來(lái)確定風(fēng)能利用系數(shù)Cp;風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí),通過(guò)增加槳距角β,降低轉(zhuǎn)速,限制風(fēng)電機(jī)組出力。得出了考慮風(fēng)力機(jī)降額運(yùn)行和主動(dòng)自備用,雙饋機(jī)組無(wú)功出力增大,能給風(fēng)電系統(tǒng)提供更多無(wú)功支持的結(jié)論。
　　最后,利用以上算法建立了計(jì)及雙饋機(jī)組控制特性的風(fēng)電系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化算法。比較了不同容量和不同并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功出力范圍,以及基于系統(tǒng)有功損耗最小的無(wú)功最優(yōu)分布。算例結(jié)果表明風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功出力范圍和其容量成正比,并網(wǎng)