STATCOM抑制并网风电机组电压波动的研究

【摘要】：风能作为一种新能源,已经被广泛应用。随着风电技术的不断成熟,风电场规模的不断扩大,大型风电场并网对电网的稳定运行影响也越来越大,已经成为大规模风电发展的障碍。如何实现并网风电场的稳定运行以及对电网的电能质量影响最小,是风电并网研究的重点。 本文通过对风力机的主要机型双馈异步电机DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)在同步旋转坐标系下的动态方程及静态方程的推导,建立DFIG的数学模型。并网风电机组引起的电压波动对系统的危害很大,减小并网风电机组引起的电压波动对系统的安全、稳定运行十分重要。DFIG并网运行时需要吸收大量的无功功率,因而需对风电场出口进行无功补偿,采用同步补偿器STATCOM(Static Synchronous Compensator)进行无功补偿对减小电压波动及维持系统的稳定运行具有重要意义。通过对STATCOM工作原理的分析和数学模型的建立,设计STATCOM的相关参数,分析STATCOM的直接电流控制和间接电流控制,通过这两种控制方法的比较,得出了采用结构简单、性能优越的电流间接控制方法具有更加优异的调控效果。对含STATCOM的并网风电机组进行仿真分析,仿真结果验证了STATCOM在风电并网中能够有效抑制并网风电机组的电压波动。 【关键词】：并网 电压波动 DFIG STATCOM
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 绪论6-13
• 1.2 风电场无功补偿7-9
• 1.2.1 风电场中无功功率补偿的意义7-8
• 1.2.2 无功补偿装置及其特点8
• 1.2.3 STATCOM 研究现状8-9
• 1.3 国内外风电研究现状9-11
• 1.3.1 风电并网引起的电压波动9-10
• 1.3.2 风电机组的暂态特性10-11
• 1.4 本文主要研究内容11-13
• 第2章 DFIG 的模型分析和运行特性13-24
• 2.1 风力机模型及最大风能捕获13-16
• 2.1.1 风速模型13-14
• 2.1.2 风力机模型14-15
• 2.1.3 最大风能捕获的实现15-16
• 2.2 DFIG 的数学模型16-20
• 2.2.1 DFIG 变速恒频原理17
• 2.2.2 DFIG 的等值电路17-18
• 2.2.3 DFIG 的动态模型18-20
• 2.3 DFIG 矢量控制20-23
• 2.3.1 转子侧变换器矢量控制策略20-22
• 2.3.2 网侧变换器22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 并网风电机组引起的电压波动分析24-32
• 3.1 电压波动分析24-26
• 3.1.1 风况变化引起电压波动24-25
• 3.1.2 并网风电机组数量引起电压波动25-26
• 3.1.3 短路容量变化引起电压波动26
• 3.2 实例仿真26-31
• 3.2.1 仿真系统概述26-27
• 3.2.2 仿真分析27-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 STATCOM 的工作原理和数学模型32-44
• 4.1 静止同步补偿器(STATCOM)的工作原理32-33
• 4.2 STATCOM 装置主电路结构及数学模型33-37
• 4.2.1 三相电压型和电流型逆变电路33-34
• 4.2.2 STATCOM 装置的数学模型34-37
• 4.3 STATCOM 装置的控制37-43
• 4.3.1 电流间接控制39-42
• 4.3.2 电流直接控制42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 STATCOM 并入风电场仿真分析44-54
• 5.1 风电场对无功需求分析44-45
• 5.2 STATCOM 主电路参数设计45-49
• 5.2.1 逆变器输出变压器变比计算46-47
• 5.2.2 直流侧电容选取47-48
• 5.2.3 连接电抗器的选取48-49
• 5.3 STATCOM 对风场的无功补偿49-53
• 5.3.1 随机风引起的电压波动49-50
• 5.3.2 阵风引起的电压波动50-52
• 5.3.3 渐强风引起的电压波动52-53
• 5.4 本章小结53-54
• 结论54-56
• 参考文献56-61
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果61-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

STATCOM治理电弧炉的研究    刘华东;王卫安;黄燕艳;

暂态电压波动信号的检测    胡庆洋;

静止同步补偿器(STATCOM)在南网中的运用    刘培杰;

工厂电压波动和闪变初探    麻慧凤;

港口起重机照明改造    张勇;李文锋;

基于Hilbert-Huang变换的风电场闪变    伍青安;袁越;吴博文;傅质馨;

分布式电源并网中电能质量及相关标准探讨    韩民晓;代双寅;

含STATCOM装置的凸极式发电机励磁稳定控制设计    李世芳;王杰;

试论风电系统中的电压波动及抑制措施    张震;曹增杰;

Z源直流母线电压波动的抑制    高志强;纪延超;孙勇;王建赜;

链式STATCOM直流侧电容电压控制方法    任明炜;孙玉坤;饶翔;

基于ADHDP的STATCOM优化控制    宋绍剑;贺毅;林小峰;廖碧莲;

An LQR/Pole Placement Controller Design for STATCOM    Nekoui Mohammad Ali;Valipourearkhloo Amin;

差分线引起电源/地平面电压波动的研究    刘波;王新怀;史小卫;童剑钊;高长佳;

谐波、电压波动和闪烁校准系统的研究    王丽娟;沙斐;吕志恒;

Research on D-STATCOM with Direct Current Control Strategy and Its PSCAD/EMTDC Simulation    

电压波动同步检测法的仿真    向学军;杨盛;刘平;

电弧炉电极调节器性能对电网电压波动影响的仿真研究    吕晓东;刘小河;

云南电网无功及电压控制策略构想    严永新;

STATCOM的最终滑模控制器设计    李强波;李鑫滨;

给你的电源做体检    陕西 张思远

中冶华天开发低压SVC装置顺利投运    傅建设 杨峰

华中科大磁储能系统通过验收    记者 柯进 通讯员 黄志明 实习生 赵记辉

老妪两年“混沌”一朝清朗    本报记者 王文郁

荣信股份 SVC装置受承钢青睐    吴光军

沐泽鸿飞C525U不怕断电    

不让车载MP3“死机”    广西 蒋尚标

陶瓷窑温的自动控制系统    陈冀渝

北京公司内勤外联撑起防护伞    王磊

遇电梯“困人” 冷静等待救援    夏勇本报记者 史玉成

风力发电系统中链式STATCOM关键技术    刘钊

配电变压器一体化静止无功补偿器（DT-STATCOM）关键技术研究    熊卿

中压级联型多电平STATCOM关键技术研究    苗长新

含STATCOM的动态电压稳定分析研究    陈闽江

动态相量理论在现代电力系统仿真中的应用    戚庆茹

风电引起的电压波动和闪变研究    赵海翔

含晶闸管元件的电力系统小干扰稳定性分析    田芳

基于智能集成控制的同步静止补偿器理论和应用研究    李正国

混合级联多电平拓扑及其在STATCOM中的应用研究    许赟

STATCOM非线性H_2/H_∞混合控制与模块化嵌入式数字系统研究    孙运全

STATCOM抑制并网风电机组电压波动的研究    樊宝龙

包含STATCOM的电力系统模糊滑模变结构控制研究    单翀皞

D-STATCOM装置控制策略研究及驱动电路设计    苏仁斌

链式STATCOM直流侧电压控制方法的研究    周圆

用于改善风电场电压波动的STATCOM控制技术研究    孙冠初

基于瞬时无功理论的STATCOM电流检测方法与控制技术研究    翁海霞

D-STATCOM智能控制策略的研究    刘义亭

STATCOM在电压/无功控制中协调应用的研究    蔚飞

静止同步补偿器（STATCOM）建模与仿真研究    彭红英

SHAPF与STATCOM并联系统特性分析    谢明磊