風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)升壓站電壓與無功調(diào)控策略研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電具有清潔、無污染、可再生等一系列優(yōu)點(diǎn)，近些年來發(fā)展迅速，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)重要位置。隨著我國(guó)加大對(duì)可再生資源和新能源的開發(fā)力度，以及十三五初步規(guī)劃綱要中進(jìn)一步提升風(fēng)力發(fā)電的戰(zhàn)略地位，在可預(yù)見的將來，風(fēng)電必將迎來快速發(fā)展的黃金期。但由于風(fēng)力發(fā)電本身具有很強(qiáng)的的隨機(jī)性、波動(dòng)性，大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的接入也帶來了諸如電網(wǎng)調(diào)峰、電能質(zhì)量的難題，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。
　　特別是近些年來，隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量、風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模

2、的不斷擴(kuò)大以及我國(guó)數(shù)個(gè)百萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地的形成，風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響也愈加明顯。由于我國(guó)正在規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)電基地大都位于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，處于大電網(wǎng)末端，與電網(wǎng)連接較弱，由此引發(fā)的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題尤為突出。因此，需要科技人員提出切實(shí)可行的解決方法，以滿足大型風(fēng)電基地對(duì)電壓穩(wěn)定性的需求。
　　結(jié)合當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，并依托國(guó)網(wǎng)智研院中電普瑞科技有限公司的項(xiàng)目“500KV風(fēng)電匯集升壓站無功補(bǔ)償裝置及其控制策

3、略與設(shè)計(jì)方案研究”，本文對(duì)風(fēng)電匯集升壓站的電壓與無功協(xié)調(diào)控制策略展開研究，并提出一種適用于鏈?zhǔn)紿橋結(jié)構(gòu)SVG的控制策略。
　　首先，分析了目前風(fēng)電場(chǎng)常用無功補(bǔ)償設(shè)備的原理和性能，確定用于升壓站的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置為SVG;綜合分析比較各種用于SVG主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定選擇級(jí)聯(lián)H橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為本課題SVG的主電路結(jié)構(gòu);并根據(jù)實(shí)際并網(wǎng)系統(tǒng)的需要，設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)絊VG的容量和各元件參數(shù)。
　　其次，根據(jù)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)群的規(guī)模，并考慮并網(wǎng)系

4、統(tǒng)的實(shí)際無功需求，提出一種基于SVG和并聯(lián)電容器組的風(fēng)電場(chǎng)匯集升壓站無功電壓協(xié)調(diào)控制策略，用于滿足風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在各種狀況下的無功電壓需求。同時(shí)，對(duì)適用于SVG的裝置級(jí)控制策略進(jìn)行了研究分析，包括PWM調(diào)制技術(shù)、換流鏈直流電壓控制技術(shù)等，并提出了一種用于SVG的新型電流控制策略:統(tǒng)一電流解耦控制加負(fù)序電流補(bǔ)償策略和電流分相校正法，可以解決SVG在運(yùn)行時(shí)三相電流不平衡的問題，能夠有效提高調(diào)節(jié)精度。
　　最后，本文基于RTDS平臺(tái)搭建仿

5、真模型，模擬在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下，SVG的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能:響應(yīng)速度、補(bǔ)償精度等。進(jìn)而對(duì)風(fēng)電機(jī)組在輸出電壓頻率發(fā)生抖動(dòng)、輸出電壓含有各種諧波時(shí)，SVG的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬，驗(yàn)證其抗干擾運(yùn)行能力的高低。再者，對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)500KV側(cè)和220KV側(cè)發(fā)生單相短路、兩相短路和三相短路等暫態(tài)故障時(shí)，SVG的暫態(tài)補(bǔ)償性能進(jìn)行仿真模擬，分析SVG對(duì)系統(tǒng)電壓的支撐能力，以及其暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行能力，用以驗(yàn)證所提方法策略的正確性。
　　本文所做工作主要圍繞風(fēng)電匯集升