雙饋風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性影響.pdf

1、目前，煤炭能源不斷的消耗，自然環(huán)境不停的變化，可再生能源作為清潔能源逐漸得到重視。其中，風力發(fā)電由于其迅速發(fā)展與日趨成熟的技術(shù)，已經(jīng)在全球得到發(fā)展，占據(jù)了電力系統(tǒng)越來越高的比例。然而，因為風力發(fā)電具有間歇性和隨機性，其可控性和可靠性一般的也弱于常規(guī)機組，風電入網(wǎng)對電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性影響問題成為了新的科研方向。
　　本文以雙饋風力發(fā)電機為研究對象，以雙饋風機接入單機無窮大系統(tǒng)為研究系統(tǒng)，進行了以下研究工作:
　　本文首先介

2、紹了雙饋風電機組的物理模型，并搭建了雙饋風機的詳細的數(shù)學模型，繼而推導出雙饋風機的完整狀態(tài)空間模型。本文提出將并網(wǎng)DFIG看作反饋控制器，繼而可以建立一種含并網(wǎng)DFIG的電力系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型。以單機無窮大系統(tǒng)為例，得出了DFIG接入單機無窮大系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，并通過算例驗證了模型推導的合理性。
　　當前，普遍使用的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的理論方法包含阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法和模式分析法。本文通過阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法來探討雙饋感應風機

3、的接入對單機無窮大系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。按照雙饋風機接入單機無窮大系統(tǒng)的線性化模型畫出Phillips-Heffron模型圖，然后通過不同的阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法計算同步發(fā)電機的勵磁部分和雙饋風機部分對同步機的機電振蕩回路的阻尼轉(zhuǎn)矩，并重點研究了雙饋風機部分提供阻尼轉(zhuǎn)矩的通路及關(guān)鍵參數(shù)。最后通過算例研究了發(fā)電機的輸出功率大小對阻尼轉(zhuǎn)矩的影響。
　　本文通過模式分析法來探討雙饋感應風機的接入對單機無窮大系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。對雙饋風機

4、接入單機無窮大系統(tǒng)的線性化模型進行推導分析，得出雙饋風機與電力系統(tǒng)間的動態(tài)交互對小干擾穩(wěn)定性的影響的評估指標。通過對模型中傳遞函數(shù)的簡化，對評估指標進行簡化分析。最后通過算例研究了發(fā)電機的出力、RSC控制參數(shù)、DFIG接入位置對動態(tài)交互的影響。
　　本文的研究內(nèi)容對于風火打捆遠距離輸電有一定的現(xiàn)實意義，對于電力系統(tǒng)的阻尼轉(zhuǎn)矩分析與模式分析有一定的指導意義，對于研究雙饋風機和同步發(fā)電機機對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的不同影響有一定的參考價