适用于风电的数字闪变仪设计研究

【摘要】：随着风电大规模快速发展,风电所带来的问题将随之而来。其中,由风电并网所带来的系统电压闪变将对系统产生重要影响。而在精确测试风电闪变技术方面目前还没有得到很好的解决。 本文对闪变仪设计和测试方法的研究做了大量的工作。首先对引起风电电压闪变的机理做了介绍,提出了风况是引起电压闪变的主要原因,接着介绍电压闪变内涵和电压闪变评估方法；其次,总结了目前国内外有关电压闪变测试仪的优缺点,对模拟滤波器设计方法、数字滤波器设计方法进行了比较分析,并设计模拟闪变仪和数字闪变仪进行测试仿真,发现数字闪变仪具有更多的测试优势,但在低频段误差精确度方面仍然存在较大情况。因此,本文提出数字闪变仪的优化设计,分析寻找出能够引起低频段误差程度较大的原因,然后分别对调幅波初始相角的选取、短时视感度统计插值点的不同选取、不同采样频率的选取、加权滤波器系数修正等方面进行处理,寻找出最优短时闪变视感度曲线,使该闪变仪能够满足测试并网型风电的要求,有效地降低了低频段测试误差,且不影响高频段误差状况。最后本文以一风电场为例,验证了本文所设计的闪变仪符合IEC要求且效果较好。 【关键词】：MATLAB 风力发电 电压闪变 闪变仪 数字化滤波器
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM933.2
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 绪论6-10
• 1.1 课题研究背景与意义6-7
• 1.2 国内外研究现状与分析7-8
• 1.3 本文研究的内容和所做的主要工作8-10
• 第2章 风电并网引起的电力系统电压闪变分析10-20
• 2.1 基本概念10-13
• 2.1.1 电压变动10-11
• 2.1.2 电压闪变11-13
• 2.2 风速状况和风力发电机组功率输出特性分析13-17
• 2.2.1 风速模型13-15
• 2.2.2 风电机组功率输出特性与分析15-17
• 2.3 风电并网产生电压闪变的机理17-19
• 2.4 小结19-20
• 第三章 电压闪变计算方法研究20-32
• 3.1 风电电压闪变测试标准20-22
• 3.1.1 电压闪变计算方法与评估的IEC标准20-22
• 3.1.2 电压闪变计算和评估的国家标准22
• 3.2 电压波动检测分析22-25
• 3.3 电压闪变检测分析25-28
• 3.4 P_(ST)评估统计方法的研究28-31
• 3.5 小结31-32
• 第四章 闪变仪数字化的实现32-43
• 4.1 滤波器设计方法分析32-39
• 4.1.1 模拟化滤波器设计方法分析32-33
• 4.1.2 数字化滤波器设计方法分析33-35
• 4.1.3 模拟化系统滤波器转换为数字化系统滤波器35-39
• 4.2 闪变仪的实现分析39-42
• 4.2.1 闪变仪设计模拟化的实现39-40
• 4.2.2 闪变仪设计数字化的实现40-42
• 4.3 小结42-43
• 第五章 仿真与误差分析43-57
• 5.1 IEC闪变仪仿真43-49
• 5.1.1 模拟闪变仪系统仿真43-46
• 5.1.2 数字闪变仪系统仿真46-49
• 5.2 最佳短时视感度P_(ST)曲线寻找49-54
• 5.3 数字化闪变仪在含有风电系统中的应用54-56
• 5.4 小结56-57
• 第六章 结论和展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62-64

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