雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低壓穿越控制研究.pdf

1、近年來隨著世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我們對能源的需求越來越大，風(fēng)能憑著其取之不盡、清潔可利用的優(yōu)勢成為目前人們研究的熱點方向，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也在日益進步完善。但隨著風(fēng)力發(fā)電裝機容量規(guī)模結(jié)構(gòu)的擴大，風(fēng)力發(fā)電機組對電網(wǎng)的影響也越來越深，風(fēng)力發(fā)電機組脫網(wǎng)事件頻發(fā)會給電網(wǎng)的供電可靠性帶來極壞的影響，據(jù)統(tǒng)計，造成風(fēng)電場大規(guī)模脫網(wǎng)的罪魁禍?zhǔn)拙褪瞧涞蛪捍┰侥芰Φ膮T乏，所以低壓穿越能力成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個硬性指標(biāo)，本文就此展開對它的研究。
　　風(fēng)力發(fā)電

2、系統(tǒng)的種類眾多，相比于其它類型的系統(tǒng)，雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以其自身的優(yōu)越性能占有著主導(dǎo)性的地位，本文在雙饋發(fā)電機的運行原理的基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型，基于MATLAB仿真軟件對系統(tǒng)進行了仿真分析；之后重點研究了電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落的情況下系統(tǒng)的低電壓穿越能力。通過對系統(tǒng)低電壓穿越實現(xiàn)方法的研究，可以知道對控制策略的改進僅僅對電網(wǎng)電壓小幅度跌落有作用，在電網(wǎng)電壓跌落比較嚴(yán)重時，轉(zhuǎn)子側(cè)增加撬棒保護電路的方法才能起到改善系統(tǒng)的運行性能的作用。本文的主要研

3、究內(nèi)容如下：
　　首先根據(jù)風(fēng)力機、雙饋發(fā)電機、變頻器的基本原理建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進行了建模仿真分析。
　　其次對風(fēng)力機采用了兩種不同的控制方法：低于額定風(fēng)速時采用轉(zhuǎn)速控制模式的最大風(fēng)能捕獲控制方法；風(fēng)速超過額定值時采用變槳距的控制方法，確保發(fā)電機輸出功率不超過額定值，實現(xiàn)系統(tǒng)的恒功率控制。
　　對連接轉(zhuǎn)子與電網(wǎng)的電力電子變換裝置進行了設(shè)計，并根據(jù)工程設(shè)計法對調(diào)節(jié)器的參數(shù)進行整定，通過仿真驗證了控制策略的可行性。

4、r>　　在系統(tǒng)整體模型穩(wěn)定可靠運行的情況下，基于MATLAB/SIMULINK對雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進行了電網(wǎng)電壓跌落的仿真研究，分析故障時系統(tǒng)中各個參數(shù)的動態(tài)響應(yīng)。根據(jù)電網(wǎng)電壓跌落程度的輕重，采用不同的控制方法，一是改進傳統(tǒng)的控制策略，二是在轉(zhuǎn)子側(cè)增加撬棒保護電路。
　　最后詳細分析了撬棒保護電路中旁路電阻阻值以及撬棒保護電路的投切時刻對系統(tǒng)低電壓穿越能力的影響，仿真結(jié)果表明，合理地選取撬棒電路的投切時刻和旁路電阻阻值可以有效地提高