分布式電源建模及變速恒頻風電系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、隨著全球能源供應緊張、環(huán)境污染嚴重,以及集中式發(fā)電、遠距離輸電和電網(wǎng)互聯(lián)的大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端日益呈現(xiàn),分布式發(fā)電技術越來越受到世界各國的關注和利用。將大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運行的方式,已經被許多國內外電力專家和學者認為是降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式,各種分布式電源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到廣泛的應用。
　　 本文首先分析了三種分布式電源的特點及其優(yōu)缺點,對三種分布式電源進行了建模分析。利用仿真軟件搭建光伏電

2、池模型、簡化的質子交換膜燃料電池模型和風力發(fā)電系統(tǒng)模型,通過仿真分別得到三種分布式電源的相關特性曲線。
　　 接著,對當前風力發(fā)電占主流的變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)進行研究,分析風力機在額定風速以下時最大風能跟蹤控制策略和額定風速以上時變槳距控制策略。根據(jù)雙饋發(fā)電機的等效電路,研究了轉子側變換器采用發(fā)電機定子磁鏈定向控制技術實現(xiàn)定子輸出有功、無功的解耦控制;以及網(wǎng)側變換器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術在保證網(wǎng)側功率因數(shù)恒定的條件下

3、,實現(xiàn)了直流母線電壓恒定。通過仿真實驗驗證了以上控制策略的正確性和有效性。
　　 然后,分析了電網(wǎng)電壓跌落兩個過程對雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的影響。在電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落時,會引起雙饋電機內部劇烈的電磁過渡過程,風力機輸出有功減少而無功會增加,電磁轉矩的絕對值會減小,發(fā)電機轉子轉速增加,定子電流和轉子電流也會增大。在電網(wǎng)電壓跌落和恢復瞬間,電磁轉矩和直流電容的電壓都會發(fā)生強烈的振蕩。通過仿真分別得到三種不同電壓降落下雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中有功