基于STATCOM的雙饋風(fēng)電場無功電壓控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源危機(jī)、環(huán)境污染等問題的加劇使人類對可再生新能源發(fā)電的關(guān)注度日益增加，在眾多新能源發(fā)電方式中，風(fēng)力發(fā)電以其資源豐富、安全無污染、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)好等優(yōu)點(diǎn)備受青睞。然而由于風(fēng)能的隨機(jī)性和波動(dòng)性，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)會(huì)造成諸多不利影響，其中一個(gè)重要方面就是風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定問題，如電壓波動(dòng)、電壓跌落等，建立風(fēng)電場級的無功電壓控制系統(tǒng)尤為必要。
　　本文以動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備STATCOM和雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)電機(jī)組為研究對象，對兩者的運(yùn)行原

2、理、數(shù)學(xué)模型和控制策略進(jìn)行了詳細(xì)地研究分析工作。在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了包含內(nèi)環(huán)和外環(huán)兩層控制模型在內(nèi)的完整的STATCOM裝置模型，通過對Matlab軟件自帶模型進(jìn)行剖析改造的方式對雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)電系統(tǒng)建立起包含風(fēng)力機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、雙饋異步發(fā)電機(jī)、變流器在內(nèi)的各構(gòu)成部件的數(shù)學(xué)模型，以及由變流器功率解耦控制模型、最大風(fēng)能捕獲與轉(zhuǎn)速控制模型和槳距角控制模型三部分所組成的完整控制器模型。在此基礎(chǔ)之上，對兩種設(shè)備分別

3、進(jìn)行了并網(wǎng)仿真計(jì)算，驗(yàn)證了所建模型的正確性。
　　考慮雙饋風(fēng)機(jī)的無功調(diào)控能力和運(yùn)行約束，本論文建立了由無功需求決策層和無功協(xié)調(diào)優(yōu)化分配層組成的雙饋風(fēng)機(jī)集群電壓控制系統(tǒng)，由該集群系統(tǒng)與STATCOM的電壓控制模式相配合，并利用變壓器高壓側(cè)電壓控制原理建立起風(fēng)電場級的自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)。提出一種改進(jìn)的雙饋風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制策略作為故障時(shí)段風(fēng)電場AVC系統(tǒng)的緊急電壓控制方案。在Matlab/Simulink環(huán)境下對建立的風(fēng)電場AVC模