大規(guī)模雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)穩(wěn)定性分析與控制.pdf

1、雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在構(gòu)成和發(fā)電原理上不同于傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)。一方面其系統(tǒng)慣量較小導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的阻尼不足,在系統(tǒng)小擾動下無法產(chǎn)生充足的阻尼轉(zhuǎn)矩,降低小于擾穩(wěn)定性;另一方面風(fēng)能分布不均、交流勵磁、功率控制方式的改變導(dǎo)致大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)后在系統(tǒng)遭受大干擾時,含雙饋風(fēng)電場系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性會受到影響。研究雙饋風(fēng)電場穿透功率增加對系統(tǒng)小干擾和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響及改善穩(wěn)定性措施是實現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)能利用的重要課題。
　　 本文在DIgSILEN

2、T軟件中建立完整的大規(guī)模雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)仿真系統(tǒng)。其中電力系統(tǒng)采用IEEE新英格蘭10機(jī)39節(jié)點系統(tǒng);雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用三階模型以便于穩(wěn)定性分析,并加入空氣動力學(xué)、槳距角控制和軸系模型。
　　 本文以負(fù)荷的增加模擬系統(tǒng)的小干擾,采用特征模態(tài)分析法研究雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)后對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響,對不同負(fù)荷下風(fēng)場并網(wǎng)前后系統(tǒng)的模態(tài)進(jìn)行對比分析,研究區(qū)域振蕩和局部振蕩模式的變化;對于暫態(tài)穩(wěn)定性,本文對39節(jié)點系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)研究,選擇各區(qū)域中

3、的不同并網(wǎng)點、不同故障點進(jìn)行多種運行方式下的對比分析。以最大轉(zhuǎn)角差波動定性分析為基礎(chǔ),并同時引入暫念轉(zhuǎn)子角嚴(yán)重系數(shù)TRASI定量的分析風(fēng)電場并網(wǎng)前后暫態(tài)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱。通過對TRASI的比較,得出最佳的風(fēng)電接入電網(wǎng)方案。
　　 傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)控制部分使風(fēng)機(jī)在特定風(fēng)速下工作于最大功率輸出點。本文考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性的改善,設(shè)計基于自抗擾控制技術(shù)的附加阻尼控制器,使風(fēng)機(jī)在最大功率輸出有所回落。該控制是對原有雙饋發(fā)電機(jī)槳距角控制系統(tǒng)的改進(jìn),通過鎖