雙饋風(fēng)電場次同步振蕩分析及自適應(yīng)抑制策略研究.pdf

1、隨著能源危機惡化和環(huán)境問題日益突出，風(fēng)力發(fā)電成為可再生能源發(fā)電方式中最有效的解決方案，并得到快速發(fā)展。其中，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機組以其具備轉(zhuǎn)速可調(diào)和功率解耦的能力，得到快速發(fā)展并成為當(dāng)今風(fēng)電機組的主流機組之一。然而，由于風(fēng)力發(fā)電機組和常規(guī)發(fā)電機組結(jié)構(gòu)和控制方面的差異，使得風(fēng)電機組大規(guī)模接入電網(wǎng)得到高度重視。尤其是，大規(guī)模風(fēng)能的接入對電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響是成為當(dāng)前研究的熱點。
　　本論文包含五章，在第一章中，首先介紹了已有風(fēng)力發(fā)

2、電系統(tǒng)的類型以及次同步諧振（SSR）的定義與分類；然后，介紹了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組的 SSR分析方法及其局限性，并對雙饋風(fēng)電場產(chǎn)生次同步諧振的影響和原因進行了闡述。在第二章中，對含雙饋風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)IEEE第一基準模型進行建模，其中，該系統(tǒng)模型由同步汽輪發(fā)電機和雙饋風(fēng)力發(fā)電機兩部分組成。針對雙饋風(fēng)電機組的主要部件建模，包括風(fēng)機傳動鏈系統(tǒng)，變槳控制系統(tǒng)，雙饋電機動態(tài)電磁模型，以及基于傳統(tǒng)PI控制下的機側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器解耦控制系統(tǒng)模型等。在

3、第三章中，基于含雙饋風(fēng)電機組接入的電力系統(tǒng)，研究并提出一種雙饋機組輔助阻尼控制策略，該控制策略由機側(cè)變流器控制環(huán)和前饋補償控制環(huán)構(gòu)成?；谏鲜鲚o助阻尼控制，并結(jié)合簡單自適應(yīng)控制算法，并對在不同控制策略下，雙饋風(fēng)電機組運行在不同運行工況（次同步速、同步速、超同步速）時，同步發(fā)電機的運行特性進行仿真對比分析。此外，針對感應(yīng)發(fā)電機效應(yīng)和扭轉(zhuǎn)互作用引起的電力系統(tǒng)次同步諧振現(xiàn)象進行分析，并基于PSCAD/EMTDC軟件平臺，開展部分風(fēng)電場參數(shù)對次

4、同步諧振影響的研究。在第四章中，論文提出一種簡單自適應(yīng)控制策略，并通過仿真分析，對比不同控制策略下的控制系統(tǒng)收斂性和抑制系統(tǒng)次同步振蕩效果。首先，基于MIT自適應(yīng)控制策略建立模型參考自適應(yīng)控制（MRAC）基準模型；其次，通過雙饋風(fēng)電機組在 ASPR控制系統(tǒng)下的機組有功、無功功率特性的仿真分析，對所提簡單自適應(yīng)控制策略的控制機理和收斂性進行闡述。此外，通過提出一種增益調(diào)度自適應(yīng)（GSA）控制策略，來降低不同風(fēng)速下系統(tǒng)次同步諧振的影響。第五