超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)在并網(wǎng)風(fēng)電場的應(yīng)用研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為最具有商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源發(fā)電在世界范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展。但是風(fēng)能是一種具有隨機性和間歇性的能源,因此風(fēng)電場不能提供持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電功率,發(fā)電可靠性較差,在其并網(wǎng)運行過程中將對系統(tǒng)潮流、無功電壓、系統(tǒng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量等造成影響。另外我國目前已經(jīng)在運行的風(fēng)電機組大多數(shù)基于普通異步發(fā)電機組,運行中需要系統(tǒng)提供大量的無功支持。因此研究改善風(fēng)電場的穩(wěn)定性、抑制風(fēng)電波動引起的功率波動和電壓波動以及提高含風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性等問題成為

2、目前風(fēng)電并網(wǎng)運行中亟待解決的重要問題。本文對超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)在并網(wǎng)風(fēng)電場的應(yīng)用進行了研究,主要內(nèi)容如下：(1)對于目前世界上兩種主要的風(fēng)電機組類型：基于普通異步發(fā)電機的恒速風(fēng)電機組與基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機的變速風(fēng)電機組進行了數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)及建模分析。(2)采用開關(guān)函數(shù)方法分別建立了VSC型SMES和CSC型SMES較為精確的狀態(tài)空間模型,得出SMES在同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的暫態(tài)模型同時在DIgSILENT/PowerFactory軟件仿真平臺

3、中搭建了仿真模型。(3)對SMES的控制原理進行了分析,提出了改善并網(wǎng)風(fēng)電場暫態(tài)穩(wěn)定性的超導(dǎo)儲能系統(tǒng)控制策略,采用基于網(wǎng)側(cè)電壓定向的矢量控制方案并通過附加前饋項實現(xiàn)其解耦控制；設(shè)計了相應(yīng)的控制器并在DIgSILENT/PowerFactory中實現(xiàn),同時驗證了所建SMES系統(tǒng)模型的正確性、控制策略的有效性。(4)基于實際地區(qū)電網(wǎng),對含SMES的并網(wǎng)型風(fēng)電場進行相應(yīng)的仿真,驗證了SMES應(yīng)用于并網(wǎng)風(fēng)電場平滑風(fēng)電場有功功率波動、提高風(fēng)電場暫