风电场中级联STATCOM的控制方法研究
发布时间：2021-10-22 04:41
随着国家对新能源的重视和风电技术的迅速发展,国内风电场的规模正逐年上升。但大量的风电场并入系统后将引起系统电压、频率不稳定等一系列问题。通过在并网点加装无功功率补偿装置,可以有效补偿系统的无功功率,维持并网点电压稳定,阻尼系统的功率振荡,从而有效改善电力系统的稳定性。级联静止同步补偿器（static synchronous compensator,STATCOM）因其模块化的结构特征,适用于高压大功率场合,是目前最具优势的无功补偿装置之一。但其易产生各模块直流侧电压不均衡的问题,在功率不稳定的风电系统中问题更加明显,因此本文对级联STATCOM的控制方法展开研究。首先,分别在系统有、无损耗两类情况下,讨论了级联STATCOM的工作原理,在此基础上建立了级联STATCOM在dq坐标系下的稳态数学模型,并对此数学模型进行解耦分析,得到前馈解耦的系统控制模型。其次,针对系统平衡情况下级联STATCOM直流侧电压不平衡问题,提出一种改进的分层控制方法。上层采用电压、电流双环控制实现装置全局电压的稳定及对系统的无功补偿,第二层采用本文提出的一种改进型误差矢量叠加方法,通过对调制电压指令的修正,微...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 风电场无功补偿研究现状
1.2.1 风电场研究现状
1.2.2 风电场无功补偿装置研究现状
1.3 级联STATCOM控制方法研究现状
1.3.1 STATCOM的拓扑结构
1.3.2 级联STATCOM控制方法综述
1.4 本文主要研究内容
第二章 级联STATCOM的工作原理与数学模型
2.1 级联STATCOM的工作原理
2.2 级联STATCOM的数学模型
2.2.1 级联STATCOM的数学模型
2.2.2 级联STATCOM数学模型解耦分析
2.3 本章小结
第三章 级联STATCOM直流侧电容电压平衡控制方法
3.1 级联STATCOM直流侧电容电压不平衡机理分析
3.2 改进的级联STATCOM直流侧电压平衡控制方法
3.2.1 直流侧全局稳压控制
3.2.2 直流侧相间均压控制
3.2.3 直流侧相内均压控制
3.3 仿真分析
3.4 本章小结
第四章 风电场电压不平衡工况下级联STATCOM控制方法
4.1 风电场电压不平衡问题分析
4.2 电压不平衡系统中级联STATCOM的运行特性分析
4.2.1 电压不平衡系统中级联STATCOM的数学模型
4.2.2 电压不平衡系统中级联STATCOM的运行特性
4.3 正负序分量分离法
4.3.1 正负序分量提取
4.3.2 正负序分量分离
4.4 电压不平衡工况下级联STATCOM的控制方法
4.4.1 正负序双环全局控制
4.4.2 注入零序电压的相间均压控制
4.5 仿真分析
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大规模风电并网无功调控技术综述[J]. 李军徽,毕江林,严干贵,葛延峰,李鸿博,傅予. 电力系统及其自动化学报. 2018(10)
[2]海上风电产业现状及未来发展趋势展望[J]. 张佳丽,李少彦. 风能. 2018(10)
[3]星接串联H桥多电平静止无功发生器不平衡补偿分析[J]. 罗锐,何英杰,刘云峰. 中国电机工程学报. 2018(03)
[4]基于ETAP的海上风电场无功补偿配置研究[J]. 丁志勇. 电气应用. 2017(24)
[5]双馈风机故障穿越后功率恢复速率对系统暂态稳定的影响分析[J]. 于珍,沈沉,张雪敏. 中国电机工程学报. 2018(13)
[6]风电场无功补偿设备优化控制研究[J]. 赵明,田德,邓英,李维恒,梁俊宇. 太阳能学报. 2017(10)
[7]角形级联型STATCOM不平衡工况下的无功功率控制策略[J]. 易伟浪,何志兴,罗安,周发云,徐千鸣,岳雨霏. 电力系统自动化. 2017(20)
[8]星形链式STATCOM不对称负荷补偿策略[J]. 李钊,王翀,吴小丹,李晓明. 电力电子技术. 2017(05)
[9]改善风电场群并网地区电压稳定的无功协调控制的研究[J]. 王振浩,葛津铭,李国庆,陈洪涛. 太阳能学报. 2017(04)
[10]角形级联SVG不平衡补偿的控制策略[J]. 何志兴,罗安,马伏军,熊桥坡,徐千鸣,岳雨霏. 中国电机工程学报. 2016(14)
博士论文
[1]级联多电平静止同步补偿器关键技术及应用研究[D]. 何志兴.湖南大学 2016
[2]基于LCL滤波的级联STATCOM控制策略及应用研究[D]. 赵学华.中国矿业大学 2016
[3]FACTS在含大型风电场的电力系统稳定控制中的应用研究[D]. 吴艳娟.天津大学 2013
[4]基于级联多电平逆变器的STATCOM及其控制策略研究[D]. 许湘莲.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]级联H桥STATCOM直流侧电压平衡控制研究[D]. 徐青源.中国矿业大学 2018
[2]不平衡电网下级联H桥STATCOM的预测控制研究[D]. 王森.南京航空航天大学 2018
[3]链式STATCOM在不平衡工况下的控制策略研究[D]. 侯潇雨.北京交通大学 2017
[4]STATCOM控制策略与可靠性研究[D]. 唐剑波.中国矿业大学 2015
[5]三相不平衡下级联STATCOM的控制策略研究[D]. 彭繁.华中科技大学 2012
本文编号：3450401
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 风电场无功补偿研究现状
1.2.1 风电场研究现状
1.2.2 风电场无功补偿装置研究现状
1.3 级联STATCOM控制方法研究现状
1.3.1 STATCOM的拓扑结构
1.3.2 级联STATCOM控制方法综述
1.4 本文主要研究内容
第二章 级联STATCOM的工作原理与数学模型
2.1 级联STATCOM的工作原理
2.2 级联STATCOM的数学模型
2.2.1 级联STATCOM的数学模型
2.2.2 级联STATCOM数学模型解耦分析
2.3 本章小结
第三章 级联STATCOM直流侧电容电压平衡控制方法
3.1 级联STATCOM直流侧电容电压不平衡机理分析
3.2 改进的级联STATCOM直流侧电压平衡控制方法
3.2.1 直流侧全局稳压控制
3.2.2 直流侧相间均压控制
3.2.3 直流侧相内均压控制
3.3 仿真分析
3.4 本章小结
第四章 风电场电压不平衡工况下级联STATCOM控制方法
4.1 风电场电压不平衡问题分析
4.2 电压不平衡系统中级联STATCOM的运行特性分析
4.2.1 电压不平衡系统中级联STATCOM的数学模型
4.2.2 电压不平衡系统中级联STATCOM的运行特性
4.3 正负序分量分离法
4.3.1 正负序分量提取
4.3.2 正负序分量分离
4.4 电压不平衡工况下级联STATCOM的控制方法
4.4.1 正负序双环全局控制
4.4.2 注入零序电压的相间均压控制
4.5 仿真分析
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大规模风电并网无功调控技术综述[J]. 李军徽,毕江林,严干贵,葛延峰,李鸿博,傅予. 电力系统及其自动化学报. 2018(10)
[2]海上风电产业现状及未来发展趋势展望[J]. 张佳丽,李少彦. 风能. 2018(10)
[3]星接串联H桥多电平静止无功发生器不平衡补偿分析[J]. 罗锐,何英杰,刘云峰. 中国电机工程学报. 2018(03)
[4]基于ETAP的海上风电场无功补偿配置研究[J]. 丁志勇. 电气应用. 2017(24)
[5]双馈风机故障穿越后功率恢复速率对系统暂态稳定的影响分析[J]. 于珍,沈沉,张雪敏. 中国电机工程学报. 2018(13)
[6]风电场无功补偿设备优化控制研究[J]. 赵明,田德,邓英,李维恒,梁俊宇. 太阳能学报. 2017(10)
[7]角形级联型STATCOM不平衡工况下的无功功率控制策略[J]. 易伟浪,何志兴,罗安,周发云,徐千鸣,岳雨霏. 电力系统自动化. 2017(20)
[8]星形链式STATCOM不对称负荷补偿策略[J]. 李钊,王翀,吴小丹,李晓明. 电力电子技术. 2017(05)
[9]改善风电场群并网地区电压稳定的无功协调控制的研究[J]. 王振浩,葛津铭,李国庆,陈洪涛. 太阳能学报. 2017(04)
[10]角形级联SVG不平衡补偿的控制策略[J]. 何志兴,罗安,马伏军,熊桥坡,徐千鸣,岳雨霏. 中国电机工程学报. 2016(14)
博士论文
[1]级联多电平静止同步补偿器关键技术及应用研究[D]. 何志兴.湖南大学 2016
[2]基于LCL滤波的级联STATCOM控制策略及应用研究[D]. 赵学华.中国矿业大学 2016
[3]FACTS在含大型风电场的电力系统稳定控制中的应用研究[D]. 吴艳娟.天津大学 2013
[4]基于级联多电平逆变器的STATCOM及其控制策略研究[D]. 许湘莲.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]级联H桥STATCOM直流侧电压平衡控制研究[D]. 徐青源.中国矿业大学 2018
[2]不平衡电网下级联H桥STATCOM的预测控制研究[D]. 王森.南京航空航天大学 2018
[3]链式STATCOM在不平衡工况下的控制策略研究[D]. 侯潇雨.北京交通大学 2017
[4]STATCOM控制策略与可靠性研究[D]. 唐剑波.中国矿业大学 2015
[5]三相不平衡下级联STATCOM的控制策略研究[D]. 彭繁.华中科技大学 2012
本文编号：3450401
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