分布式電源建模及變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、隨著全球能源供應(yīng)緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重,以及集中式發(fā)電、遠(yuǎn)距離輸電和電網(wǎng)互聯(lián)的大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端日益呈現(xiàn),分布式發(fā)電技術(shù)越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注和利用。將大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的方式,已經(jīng)被許多國(guó)內(nèi)外電力專家和學(xué)者認(rèn)為是降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式,各種分布式電源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。
　　 本文首先分析了三種分布式電源的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)三種分布式電源進(jìn)行了建模分析。利用仿真軟件搭建光伏電

2、池模型、簡(jiǎn)化的質(zhì)子交換膜燃料電池模型和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型,通過(guò)仿真分別得到三種分布式電源的相關(guān)特性曲線。
　　 接著,對(duì)當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電占主流的變速恒頻雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究,分析風(fēng)力機(jī)在額定風(fēng)速以下時(shí)最大風(fēng)能跟蹤控制策略和額定風(fēng)速以上時(shí)變槳距控制策略。根據(jù)雙饋發(fā)電機(jī)的等效電路,研究了轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用發(fā)電機(jī)定子磁鏈定向控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)定子輸出有功、無(wú)功的解耦控制;以及網(wǎng)側(cè)變換器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù)在保證網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)恒定的條件下

3、,實(shí)現(xiàn)了直流母線電壓恒定。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了以上控制策略的正確性和有效性。
　　 然后,分析了電網(wǎng)電壓跌落兩個(gè)過(guò)程對(duì)雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的影響。在電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落時(shí),會(huì)引起雙饋電機(jī)內(nèi)部劇烈的電磁過(guò)渡過(guò)程,風(fēng)力機(jī)輸出有功減少而無(wú)功會(huì)增加,電磁轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值會(huì)減小,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加,定子電流和轉(zhuǎn)子電流也會(huì)增大。在電網(wǎng)電壓跌落和恢復(fù)瞬間,電磁轉(zhuǎn)矩和直流電容的電壓都會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振蕩。通過(guò)仿真分別得到三種不同電壓降落下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中有功