并网双馈风力发电系统次同步振荡抑制

发布时间：2021-10-09 17:18

　　风力发电系统能够将清洁可再生的风能转化为便于传输的电能,涉及其系统构成和运行性能的技术研究一直是电气工程领域研究的热点。随着风电渗透率的不断提高,风电在电网中所占比重逐步增大,风力发电自身存在的问题以及给无穷大电网带来的影响也越发凸显。在电网运行中,由于串联补偿电容在远距离输电中的广泛使用,很容易与线路电感相互作用诱发双馈风力发电机（DFIG）的次同步振荡,其给电网和发电系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。在本文的研究中,针对双馈风力发电系统并网次同步振荡产生的原因及危害进行了重点分析,并提出了有效的次同步振荡抑制方案。本文首先对DFIG进行了建模,通过坐标变换以及简化处理得到了适用于工程实际的DFIG数学模型。其次对网侧变流器（GSC）进行了建模,并指出了GSC的控制目标,根据其控制目标设计了以PI控制器为核心的控制方案。然后对转子侧变流器（RSC）进行了建模,RSC的主要目标是对DFIG的输出功率进行解耦,为了实现该目标设计了功率外环和电流内环控制方案。最后在仿真工具中搭建了各部分的仿真模型,对所提出的控制方案进行了仿真验证。在论文的研究中,对电网线路结构和参数产生的低频电量成分激... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 DFIG的次同步振荡研究现状
        1.2.1 DFIG风力发电系统基本概况
        1.2.2 DFIG的次同步振荡类型
        1.2.3 DFIG次同步振荡基本抑制方案
    1.3 电机结构对SSCI的影响
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 双馈风力发电系统的建模与仿真
    2.1 引言
    2.2 DFIG建模分析
        2.2.1 DFIG自然坐标系下的数学模型
        2.2.2 DFIG两相旋转坐标系下的数学模型
    2.3 GSC的数学模型与仿真分析
        2.3.1 GSC的数学模型
        2.3.2 GSC的仿真分析
    2.4 RSC的数学模型与仿真分析
        2.4.1 RSC的数学模型
        2.4.2 RSC的仿真分析
    2.5 本章小结
第三章 DFIG次同步振荡机理研究
    3.1 引言
    3.2 串补线路对SSCI的影响
    3.3 次同步振荡情况下的锁相分析
        3.3.1 次同步振荡对锁相性能的影响
        3.3.2 次同步振荡情况下锁相性能仿真验证
    3.4 次同步振荡的产生过程及影响
        3.4.1 次同步振荡产生过程
        3.4.2 次同步振荡频率对DFIG的影响
    3.5 本章小结
第4章 DFIG风电系统次同步振荡抑制方案研究
    4.1 引言
    4.2 谐振控制器改进方案研究
        4.2.1 普通谐振控制器性能分析
        4.2.2 自适应准谐振控制器设计
    4.3 SSO环境下的改进锁相环技术
        4.3.1 电网基波电压不变时的改进锁相环
        4.3.2 电网基波电压变化时的改进锁相环
    4.4 GSC控制方案研究
        4.4.1 GSC谐振控制可行性分析
        4.4.2 GSC准谐振控制方案仿真验证
        4.4.3 GSC自适应准谐振控制方案仿真验证
    4.5 RSC控制方案研究
        4.5.1 RSC谐振控制可行性分析
        4.5.2 RSC准谐振控制方案仿真验证
        4.5.3 RSC自适应准谐振控制方案仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 DFIG系统次同步振荡抑制实验研究
    5.1 引言
    5.2 双馈风电模拟系统硬件平台
    5.3 双馈风电系统SSO抑制软件编程
        5.3.1 不考虑SSO情况下的PI控制程序
        5.3.2 考虑SSO情况下的谐振控制程序
    5.4 双馈风电系统SSO抑制方案实验验证
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]并网风电场次同步振荡抑制措施研究综述[J]. 苏田宇,杜文娟,王海风.  南方电网技术. 2018(04)
[2]多运行方式下风电机组变频器参与次同步相互作用的分析与抑制[J]. 边晓燕,施磊,宗秀红,李东东,符杨.  电工技术学报. 2017(11)
[3]双馈风力发电机网侧变换器仿真[J]. 吕艳玲,卢健强,鲍杰.  哈尔滨理工大学学报. 2017(01)
[4]沽源风电场串补输电系统次同步谐振典型事件及影响因素分析[J]. 董晓亮,田旭,张勇,宋佳.  高电压技术. 2017(01)
[5]双馈风电场次同步相互作用的机理仿真验证与实用抑制策略[J]. 黄耀,王西田,陈昆明,黄永民.  电网技术. 2016(08)
[6]大规模风电引发次同步振荡机理及分析方法综述[J]. 王倩,刘辉,栗然,申雪.  华北电力技术. 2014(06)
[7]电力系统串联补偿技术研究[J]. 厉运达,刘胜男.  科技信息. 2014(13)
[8]基于改进自适应陷波滤波器的锁相方法[J]. 吴晓波,赵仁德,胡超然,马帅.  电力系统自动化. 2014(05)
[9]谐波畸变电网下的频率自适应锁相方法[J]. 杨仁增,张光先.  中国电机工程学报. 2013(16)

硕士论文
[1]双馈风力发电系统次同步振荡分析与抑制[D]. 张雄鑫.哈尔滨工业大学 2018
[2]双馈风电机组并网产生的次同步振荡研究[D]. 朱昕昱.浙江大学 2018
[3]DFIG风电场次同步振荡的分析与抑制[D]. 单馨.南京理工大学 2017
[4]含双馈风电场的电力系统次同步振荡研究[D]. 杨湘.东南大学 2016



本文编号：3426747