風力發(fā)電系統(tǒng)功率調節(jié)的研究.pdf

1、隨著世界經濟的發(fā)展，人類面臨著閂益嚴峻的環(huán)境問題和能源問題。工業(yè)化帶來了二氧化碳等大量的溫室氣體，使全球氣候變暖，同時也消耗大量的煤、石油、天然氣等能源，而這些能源是不可再生的，用一點，少一點。面對這些嚴峻的問題，人們把目光投向了清潔的、可再生的能源。清潔可再生能源不排放溫室氣體，也不消耗煤、石油、天然氣等一次性能源。
　　 在上述背景下，風能作為一種具有悠久使用歷史的清潔的、可再生的能源，人們開始了對其新一輪的大規(guī)模開發(fā)和利用

2、。由于電力是現代社會的動力源泉，將風能轉化為電能的風力發(fā)電成為了開發(fā)風能的主要方式。我國有著豐富的風能資源，據初步探明，陸地上可開發(fā)的風能資源即達2.53億千瓦，加上近海的風能資源，全國可開發(fā)風能資源估計在10億千瓦以上。但是由于風速的隨機性，風力發(fā)電具有不穩(wěn)定的特點，特別是隨著大規(guī)模的風電并網，給整個電網的安全穩(wěn)定運行造成了極大的壓力。如何保證在大規(guī)模的風電接入電網后使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的運行已成為目前電力工作者致力研究的一個主題。

3、
　　 風力發(fā)電分為恒速恒頻和變速恒頻兩類。其中恒速恒頻機組風能利用效率低，不能調節(jié)有功和無功功率。變速恒頻風力發(fā)電機組主要分為永磁直驅機組和雙饋感應型風力發(fā)電機組，能夠實現對有功功率和無功功率的控制和調節(jié)，實現最大功率跟蹤，最大效率利用風能。本文對雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)進行了特性分析和仿真驗證。
　　 風力發(fā)電系統(tǒng)的一個很重要的指標是低電壓穿越(LVRT)能力。當電網電壓跌落低于規(guī)定曲線后才允許風力發(fā)電機斷開與電網的連接

4、。這就要求，當電網電壓跌落時，風力發(fā)電系統(tǒng)要向電網提供無功功率。但是由于風力發(fā)電機組及相應的變換器的容量有限，不能向電網提供大量的無功功率來抑制電壓的跌落。本文中通過將靜止同步補償器(STATCOM)接入風力發(fā)電系統(tǒng)，由靜止同步補償器向電網側輸出無功功率來補償網側的電壓跌落，降低了對風力發(fā)電機組進行控制的復雜度，也提高了無功功率補償的響應速度，彌補了風力發(fā)電機組及其變換器容量的不足。
　　 對于風力發(fā)電面臨的另外的一個問題：其出

5、力隨風速的變化而變化，具有不穩(wěn)定的特點。本文中探討了通過儲能技術來對其輸出功率進行調節(jié)的可行性。文中以電池儲能系統(tǒng)(BESS)為對象，建立了電池儲能系統(tǒng)的簡化模型?；贛ATLAB仿真軟件對儲能系統(tǒng)接入風力發(fā)電系統(tǒng)建立了相應的仿真模型，對其靜動態(tài)特性進行了詳細的分析，設計了相應的控制策略，對其進行仿真并對結果進行了分析，分析表明儲能技術可以很好地對風機輸出功率的波動進行補償，提高了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
　　 另外，本文根據BE