应用于风电并网系统的感应滤波与无功补偿方法研究
本文关键词: 风能 谐波抑制 感应滤波 无功补偿 STATCOM 出处:《湖南大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着风电技术的不断发展,大量的风电机组接入到电网中。由于风电机组含有多种非线性设备和变流装置,不可避免地给系统带来谐波和无功问题,阻碍了系统的安全稳定和经济运行,并且对其他电气设备的正常运行造成干扰,因此风电并网系统中的电能质量成为一个需要解决的问题。本文将感应滤波理论和无功补偿方法相结合,提出一种新型风电并网系统用以改善风电并网系统中存在的电能质量问题。首先,简要概述了我国风力发电的现状与展望,风电并网系统的谐波问题和风电功率的波动性及其对电网影响,总结了改善风电场电能质量措施方面的研究现状。其次,给出了新型风电并网系统的拓扑结构。建立相应的等值电路模型,得出感应滤波实现并网系统谐波抑制的条件;对级联型STATCOM的结构进行研究,并简述其工作机理;对新型风电系统的谐波抑制特性和无功补偿特性进行深入分析,从理论上进一步论证所提出的系统具有良好的综合性能。再次,对感应滤波调谐装置的参数设计进行优化,建立感应滤波调谐装置参数的数学模型,并将传统的感应滤波调谐装置的设计方法与基于矩阵法的感应滤波调谐装置的设计方法进行对比,论证了基于矩阵法的感应滤波调谐装置设计方法在失谐状况具有更好的适应性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下,建立了新型风电并网系统的仿真模型,并从以下三个方面对所提出的系统进行研究:在风机不同出力情况下的谐波抑制特性,稳态运行的无功补偿特性以及暂态运行的无功补偿特性。仿真结果表明所提出的新型风电并网系统具有良好的谐波抑制和动态无功补偿效果。
[Abstract]:With the continuous development of wind power technology, a large number of wind turbines are connected to the power grid. Because wind turbines contain a variety of nonlinear equipment and converter devices, it inevitably brings harmonic and reactive power problems to the system. Hinders the safe, stable and economical operation of the system and interferes with the normal operation of other electrical equipment, Therefore, the power quality of wind power grid-connected system has become a problem to be solved. In this paper, the theory of induction filter and reactive power compensation method are combined. A new wind power grid-connected system is proposed to improve the power quality problems in the wind power grid connection system. Firstly, the present situation and prospects of wind power generation in China are briefly summarized. The harmonic problem of wind power grid connection system and the fluctuation of wind power and its influence on power grid are summarized. The research status of improving the power quality of wind farm is summarized. Secondly, The topological structure of a new wind power grid-connected system is given. The corresponding equivalent circuit model is established, and the conditions for harmonic suppression of grid-connected system by inductive filtering are obtained, the structure of cascaded STATCOM is studied, and its working mechanism is briefly described. The harmonic suppression characteristics and reactive power compensation characteristics of the new wind power system are analyzed in depth, and the proposed system is further proved to have good comprehensive performance theoretically. Thirdly, the parameter design of the induction filter tuning device is optimized. The mathematical model of the parameters of the induction filter tuning device is established, and the traditional design method of the induction filter tuning device is compared with the design method of the induction filter tuning device based on the matrix method. It is demonstrated that the design method of induction filter tuning device based on matrix method has better adaptability in detuning. Finally, the simulation model of a new wind power grid-connected system is established under the PSCAD/EMTDC simulation environment. And from the following three aspects of the study of the proposed system: the characteristics of harmonic suppression in the case of different blower forces, The simulation results show that the proposed new wind power grid-connected system has good harmonic suppression and dynamic reactive power compensation effect.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM614;TM714.3
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,本文编号:1551664
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