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超导磁储能抑制风电并网系统功率振荡的控制策略研究

发布时间:2018-07-05 09:03

  本文选题:超导磁储能 + 风电并网 ; 参考:《兰州理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着风力发电在电力系统中所占的位置越来越重要,风机并网的稳定性也愈发重要。但由于风机出力的不确定性,时常会引发电力系统的功率振荡,严重时会致使电力系统解列,造成国民经济的巨大损失。而超导磁储能装置作为一种反应迅速且灵敏的功率补偿装置,可以有效的将功率振荡控制在可承受的范围之内,在一定程度上提高风电并网系统的稳定性。超导磁储能装置对系统补偿有功和无功功率的能力与其控制策略有着紧密的联系,所以对其如何更好的控制就成为了一个非常关键的研究课题。第一部分,本文首先分析风力发电机并网运行时对电网总阻尼的影响。依据负阻尼机理以阻尼控制为目标,对接下来的研究做了理论铺垫,使其有了充足的理论依据。第二部分,对超导磁储能装置的工作原理进行了阐述,分析建立了其数学模型并对模型进行了一定的改进。考虑了在实际并网系统中的应用限制等问题,建立了改进的模型并对其进行了初步的仿真分析。第三部分,从能量耗散的角度入手,对超导磁储能装置的等效模型进行了理论分析,根据第一部分研究的理论,研究了超导磁储能装置的等效参数与系统阻尼之间的关系,通过理论推导,建立了控制超导磁储能装置补偿系统功率的内外环控制策略并进行了仿真分析。第四部分,在MATLAB软件的Simulink工具包中建立接入超导磁储能装置的系统模型,对超导磁储能装置的控制方法采用新建立的接入阻尼控制策略和传统的控制策略进行分别的仿真分析,结果表明本文建立的控制策略比传统控制策略在响应时间和灵敏度上更具由优势,从而在一定程度上证明了本文研究的科学性。
[Abstract]:With the increasing importance of wind power generation in power system, the stability of wind turbine is becoming more and more important. However, due to the uncertainty of fan output, power oscillation of power system is often caused, and when serious, it will cause the power system to be decomposed, resulting in huge loss of national economy. As a rapid and sensitive power compensation device, the superconducting magnetic energy storage device can effectively control the power oscillation within the acceptable range, and to a certain extent improve the stability of wind power grid-connected system. The ability of superconducting magnetic energy storage device to compensate the active and reactive power of the system is closely related to its control strategy, so how to better control it has become a very key research topic. In the first part, the influence of wind turbine on the total damping of power grid is analyzed. According to the negative damping mechanism, damping control is taken as the goal, and the following research is laid in theory, which makes it have sufficient theoretical basis. In the second part, the working principle of superconducting magnetic energy storage device is expounded, its mathematical model is established and the model is improved. Considering the limitation of application in the practical grid-connected system, the improved model is established and the preliminary simulation analysis is carried out. In the third part, from the angle of energy dissipation, the equivalent model of superconducting magnetic energy storage device is theoretically analyzed. According to the theory of the first part, the relationship between the equivalent parameters of superconducting magnetic energy storage device and system damping is studied. The internal and external loop control strategy for the power compensation system of superconducting magnetic energy storage device is established by theoretical derivation, and the simulation analysis is carried out. In the fourth part, the system model of the superconducting magnetic energy storage device is established in the Simulink toolkit of MATLAB software. The control method of the superconducting magnetic energy storage device adopts the newly established access damping control strategy and the traditional control strategy to carry on the simulation analysis separately. The results show that the proposed control strategy has more advantages in response time and sensitivity than the traditional control strategy, which to some extent proves the scientific nature of this study.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM614;TM712

【参考文献】

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本文编号:2099689

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