并網(wǎng)雙饋風(fēng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定影響的研究.pdf

1、化石能源大量利用帶來(lái)的環(huán)境污染和能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，可再生能源的開(kāi)發(fā)利用日益受到人們的關(guān)注。我國(guó)風(fēng)能資源豐富，但主要集中在“三北”及沿海地區(qū)，風(fēng)電場(chǎng)安裝區(qū)域的本地負(fù)荷較輕，距離東部負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，需經(jīng)遠(yuǎn)距離長(zhǎng)線路向中東部地區(qū)輸送功率，因此風(fēng)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定問(wèn)題更加突出。
　　雙饋風(fēng)機(jī)由于較高的能量轉(zhuǎn)換效率、靈活的控制等優(yōu)點(diǎn)已成為風(fēng)電場(chǎng)的主流機(jī)型，隨著風(fēng)電滲透率的不斷提高，并網(wǎng)雙饋風(fēng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響也需要進(jìn)一

2、步的研究。本文的主要貢獻(xiàn)點(diǎn)如下：
　?。?）分析了不同工作條件下雙饋風(fēng)機(jī)對(duì)電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響。風(fēng)電滲透率的提高，風(fēng)電場(chǎng)安裝在電網(wǎng)的不同位置以及風(fēng)電輸出功率增加時(shí)常規(guī)電源采取何種退出方式均會(huì)對(duì)系統(tǒng)的阻尼產(chǎn)生影響，本文通過(guò)對(duì)含并網(wǎng)雙饋風(fēng)機(jī)的四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，發(fā)現(xiàn)雙饋風(fēng)機(jī)主要通過(guò)改變同步發(fā)電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)影響電網(wǎng)的阻尼。
　?。?）分析了雙饋風(fēng)機(jī)鎖相環(huán)參數(shù)改變對(duì)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響。鎖相環(huán)用于實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)的同步，

3、當(dāng)鎖相環(huán)參數(shù)減小時(shí)，鎖相環(huán)輸出的相位與實(shí)際的電網(wǎng)電壓相位之間存在誤差，從而導(dǎo)致雙饋風(fēng)機(jī)輸出功率發(fā)生變化。本文從雙饋風(fēng)機(jī)內(nèi)電勢(shì)角度出發(fā)，通過(guò)分析不同鎖相環(huán)控制參數(shù)下雙饋風(fēng)機(jī)內(nèi)電勢(shì)與電網(wǎng)電壓間的相位關(guān)系，給出了鎖相環(huán)參數(shù)改變影響系統(tǒng)阻尼的物理機(jī)理，并通過(guò)時(shí)域仿真和頻域仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　（3）分析了雙饋風(fēng)機(jī)電壓控制對(duì)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定產(chǎn)生影響的機(jī)理。為了維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，風(fēng)電場(chǎng)需設(shè)有一定的電壓控制以保證系統(tǒng)的電壓水平，雙饋風(fēng)機(jī)電壓控制對(duì)

4、鄰近同步發(fā)電機(jī)的影響是本文的研究重點(diǎn)。本文在基于內(nèi)電勢(shì)的雙饋風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了雙饋風(fēng)機(jī)電壓控制對(duì)同步發(fā)電機(jī)影響的原理框圖，分析出雙饋風(fēng)機(jī)電壓控制主要通過(guò)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)阻尼產(chǎn)生影響。雙饋風(fēng)機(jī)接入電網(wǎng)后導(dǎo)致的系統(tǒng)拓?fù)渥兓约帮L(fēng)機(jī)內(nèi)部電壓控制均會(huì)對(duì)同步發(fā)電機(jī)的阻尼產(chǎn)生影響，而且兩者的影響是相反的。電壓控制參數(shù)和控制方式是影響雙饋風(fēng)機(jī)向電網(wǎng)提供阻尼能力的關(guān)鍵因素。本文所得結(jié)論不僅適用于雙饋風(fēng)機(jī)電壓控制影響系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的情