風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)阻抗模型及諧振特性研究.pdf

1、隨著全球風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，風(fēng)電并網(wǎng)點(diǎn)的電能質(zhì)量問題日益顯著。風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)中含有大量的非線性設(shè)備，以及風(fēng)電機(jī)組并入非理想弱電網(wǎng)等等情況，都會導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)諧波含量過高。當(dāng)諧波電壓、電流的頻率與風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)阻抗相匹配時(shí)，會引發(fā)串、并聯(lián)諧振，造成諧波電壓、電流的放大，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)事故。為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，迫切需要研究諧振特性，得到規(guī)避諧振現(xiàn)象的有效方法，從根本上抑制諧振的發(fā)生。因此，有必要建立適用于風(fēng)電系統(tǒng)諧振特性分析的模型，對

2、諧振影響因素進(jìn)行研究。本文針對風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振問題，從單機(jī)阻抗建模、風(fēng)場阻抗建模以及諧振特性分析三方面進(jìn)行研究。
　　首先，在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對當(dāng)前阻抗模型研究較為薄弱但實(shí)際中廣泛應(yīng)用的雙饋風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行研究。分別建立了計(jì)及控制策略的網(wǎng)側(cè)變流器和雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)及轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的正、負(fù)序諧波阻抗解析模型。將兩者并聯(lián)，能夠得到雙饋風(fēng)電機(jī)組的阻抗模型。同時(shí)，考慮電網(wǎng)諧波分量對鎖相角產(chǎn)生干擾，依照原有建模思路，得到更為精確的

3、雙饋風(fēng)電機(jī)組的阻抗模型。
　　接下來，在風(fēng)電場中變壓器和電力線路元件諧波分析模型的基礎(chǔ)上，得到各自的阻抗模型表達(dá)式。針對風(fēng)機(jī)的不同接線形式，整理出適用于諧振特性分析的風(fēng)電場阻抗模型。通過仿真，驗(yàn)證了文中建立的正、負(fù)序諧波阻抗解析模型的正確性，同時(shí)總結(jié)了各個(gè)模型不同頻率下的阻抗特性，為諧振影響因素分析打下基礎(chǔ)。
　　最后，對比阻抗穩(wěn)定性分析方法與阻抗掃描法的原理，選擇阻抗掃描進(jìn)行諧振特性的分析。利用不同條件下風(fēng)電場阻抗模型的掃