雙饋風(fēng)力發(fā)電機組建模及并網(wǎng)動態(tài)特性研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源日益匱乏，環(huán)境污染日趨嚴重，全球向安全、可靠和環(huán)保的可持續(xù)能源體系轉(zhuǎn)型迫在眉睫，風(fēng)電迎來了重要的發(fā)展契機。近年來，全球風(fēng)電迅猛發(fā)展，我國已成為世界風(fēng)電新增裝機容量第一的國家。然而，隨著風(fēng)電規(guī)模的不斷增大，風(fēng)電場接入對系統(tǒng)的影響不容忽視。雙饋式風(fēng)力發(fā)電機是當前風(fēng)力發(fā)電的主流機型之一，風(fēng)速隨機性引起的功率波動及故障情況下的動態(tài)響應(yīng)，對電能質(zhì)量，系統(tǒng)電壓、頻率和功角的穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響需要深入研究。因而，本文結(jié)合實際項目，針對雙饋風(fēng)力發(fā)

2、電機組的建模，端口動態(tài)特性及對電網(wǎng)電能質(zhì)量、運行穩(wěn)定性的影響進行了研究。
　　 在建模方面，首先總結(jié)了用于研究不同問題時所選用的風(fēng)電模型，對目前雙饋風(fēng)力發(fā)電機組普遍采用的控制策略進行了分析，得出了其僅在風(fēng)電機組端口電壓比較穩(wěn)定的情況下具有較好的控制效果的結(jié)論。其次，對普遍采用的控制策略進行改進，提出一種新的控制策略，可根據(jù)接入系統(tǒng)線路需要，自動補償其無功，以充分利用雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的特點，實現(xiàn)風(fēng)電場并網(wǎng)點功率因數(shù)可控，并基于PS

3、CAD/EMTDC平臺驗證了改進模型的正確性。再次，考慮到目前國外引進的風(fēng)電機組核心控制方法和參數(shù)不易獲得，且選用詳細開關(guān)模型會降低仿真的效率，對比分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的PSCAD/EMTDC詳細電磁暫態(tài)模型和Matlab/Simulink平均模型在電網(wǎng)故障時所反映的動態(tài)特性，表明兩種模型具有較好的一致性。據(jù)此得出了可在PSCAD/EMTDC平臺建立雙饋風(fēng)機等值平均模型，以提高暫態(tài)仿真效率的結(jié)論。并結(jié)合實例仿真討論了實例風(fēng)電場的安全容

4、量。
　　 動態(tài)特性及其對電網(wǎng)的影響方面，首先仿真分析了風(fēng)電機組正常和故障情況下的端口特性。討論了增加Crowbar電路對風(fēng)電機組低電壓穿越能力的改善作用，建議改進故障期間網(wǎng)側(cè)變流器控制策略，減少轉(zhuǎn)子保護短路時風(fēng)電機組從電網(wǎng)吸收無功，為深入掌握風(fēng)電機組運行端口特性提供了理論基礎(chǔ)。其次，結(jié)合實際含風(fēng)電場局部電網(wǎng)，在PSCAD/EMTDC平臺中搭建了仿真模型，從正常和故障兩個角度，考慮風(fēng)速、風(fēng)場容量、切除時間變化、故障的對稱性及負荷