基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、在傳統(tǒng)化石能源逐漸枯竭、世界環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，風(fēng)力發(fā)電作為技術(shù)成熟度最高、應(yīng)用最廣泛的新能源發(fā)電方式，近年來得到了長足的發(fā)展。然而隨著風(fēng)電場并網(wǎng)容量的不斷增加，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成的影響也越來越大，其中無功電壓問題已成為一個制約風(fēng)電并網(wǎng)的亟待解決的問題。
　　本文以雙饋型風(fēng)電場為研究對象，基于DIgSILENT/Power Factory電力系統(tǒng)仿真分析軟件，在對雙饋風(fēng)電機(jī)組控制性能進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)

2、上，提出了改進(jìn)的雙PWM換流器控制策略，使機(jī)組能夠在穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)過程中參與無功控制;進(jìn)而以配備STATCOM的雙饋風(fēng)電場為研究對象，以充分利用雙饋機(jī)組無功可調(diào)容量為目標(biāo)，提出了一種分模式的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略。論文的主要工作概括如下:
　　(1)建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組的仿真模型。在分析雙饋風(fēng)電機(jī)組的基本構(gòu)成及運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，建立了包括風(fēng)力機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、雙饋感應(yīng)電機(jī)及換流器的雙饋風(fēng)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型，并采用DIgSILENT/Powe

3、r Factory仿真軟件搭建風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)和雙饋感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，為后續(xù)雙饋風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性的仿真分析奠定了模型基礎(chǔ)。
　　(2)提出一種改進(jìn)的雙PWM換流器控制策略，并研究了該策略下雙饋風(fēng)電機(jī)組的無功電壓控制能力。通過對轉(zhuǎn)子側(cè)換流器控制策略的優(yōu)化，在不影響機(jī)組有功出力的前提下，充分利用機(jī)組的無功可調(diào)容量，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)工況下機(jī)組對系統(tǒng)的無功補(bǔ)償;配合Crowbar保護(hù)動作信號，通過對網(wǎng)側(cè)換流器控制策略的優(yōu)化，Crowbar

4、實現(xiàn)了暫態(tài)工況下機(jī)組對系統(tǒng)的緊急無功支撐;最后通過仿真分析驗證了控制策略的有效性。
　　(3)提出了一種基于雙饋機(jī)組與STATCOM的分模式的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略。以配備STATCOM的雙饋風(fēng)電場為研究對象，以優(yōu)先利用風(fēng)電機(jī)組本身的無功可調(diào)容量、減少風(fēng)電場動態(tài)無功補(bǔ)償容量為目標(biāo)，基于改進(jìn)的雙饋風(fēng)電機(jī)組無功控制能力，提出一種基于雙饋機(jī)組與STATCOM的風(fēng)電場無功電壓協(xié)調(diào)控制策略，根據(jù)風(fēng)電場不同的運(yùn)行工況采取不同的控制模式，實