佛得角共和國風電場的經(jīng)濟分析與技術(shù)研究.pdf

1、近年來，全世界都面臨著諸如化石燃料短缺、石油價格飛漲、氣候變化等問題。新能源發(fā)電已經(jīng)成為許多國家解決這一問題的重要手段之一。出于經(jīng)濟性的考慮，在電網(wǎng)中引入大型風力發(fā)電系統(tǒng)更具吸引力，但高滲透率的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等技術(shù)難題限制了風力發(fā)電系統(tǒng)的普及。
　　 在佛得角共和國，能源需求在過去幾年中持續(xù)增長，但絕大部分的石油依賴于從國外以很高的價格進口，這使得基于可再生能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)越發(fā)受到重視。佛得角共和國的各個群島上風力資源豐富，

2、風力發(fā)電系統(tǒng)成為島上最有前途的可再生能源發(fā)電技術(shù)。目前，基于風力發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電項目正在實施中。為了檢查電力系統(tǒng)在高滲透率風電場接入時所存在的問題，電網(wǎng)運營商必須對風力發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)之前使用仿真分析的方法對電力系統(tǒng)進行研究。
　　 佛得角共和國的首都圣地亞哥島的電力系統(tǒng)包括9.35MW風力發(fā)電系統(tǒng)和36MW柴油機發(fā)電廠。本文將該電力系統(tǒng)作為個案開展研究，首先對電力系統(tǒng)進行了基于發(fā)電成本、燃料進口減少量和溫室氣體排放量估計的

3、經(jīng)濟性評估，將結(jié)果與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電進行了比較。結(jié)果顯示風力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電成本低，能減少燃料的進口，降低溫室氣體的排放，是佛得角的一個很好的選擇。
　　 本文基于Matlab/Simulink?中的SimPowerSystems相量模型建立了風力發(fā)電機組、雙饋異步發(fā)電機、柴油發(fā)電機、傳輸線、電力電子變換器和STATCOM等的詳細模型。針對三相電力電子變換器，本文建立了基于dq0坐標系的控制系統(tǒng)仿真模型，給出了風力發(fā)電系統(tǒng)基于電力電子

4、變換器的控制和保護系統(tǒng)，并對其進行了詳細的測試和分析。
　　 本文基于Matlab/Simulink?對圣地亞哥島的電力系統(tǒng)進行建模和仿真研究。分析了電力系統(tǒng)分別在陣風條件下和輸電線短路時的穩(wěn)定性和運行情況，并考慮了無功功率補償器STATCOM的影響。仿真結(jié)果顯示，當風力發(fā)電廠處于穩(wěn)定的陣風環(huán)
　　 境中時，電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定。然而，在輸電線出現(xiàn)短路的情況下風力發(fā)電機組將可能關(guān)閉。
　　 STATCOM保證了風力發(fā)