双馈风电机组高电压穿越控制策略研究

发布时间：2021-12-30 11:34

　　我国风电建设的思路是大基地建设、大规模送出,因此大规模风电并网问题显得尤为重要。但当风电机组高电压穿越能力不足时,电网电压的波动可能导致脱网事故频发。鉴于此,本文以双馈风电机组为对象,从电压骤升检测技术和高电压穿越技术两个方面展开研究,论文的主要研究工作包括:（1）构建了双馈风电机组的数学模型,包括风力机模型、d-q坐标系下的双馈发电机模型以及变流器模型三个部分,建立的模型为后续控制策略设计提供基础。（2）设计了一种电压骤升检测方法,该方法包含锁相环监测模块、快速检测模块以及修正检测模块。锁相环监测模块监测出电网电压骤升故障后发出检测指令,后续两模块检测出电压骤升幅度,而修正检测模块可在干扰环境下修正高电压穿越指令,该方法可为准确的高电压穿越指令提供依据。（3）从转子电流控制角度提出了一种基于转子电流反馈补偿的双馈风电机组高电压穿越控制策略,该策略基于精确转子电流表达式,设计出了一种转子电流反馈补偿控制器,可在电压骤升故障后有效抑制转子电流波动,提升了双馈风电机组高电压穿越能力。（4）从无功控制角度提出了一种基于无功协同控制的双馈风电机组高电压穿越控制策略,该策略考虑了双馈风电机组自身... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

七种电网电压跌落故障若未采取合适的保护方式与控制策略，电压骤升故障引起的转子侧过电压和过电流极有可能导致发电机绝缘损坏，使之寿命降低

第一章绪论9确的高电压穿越指令提供依据。第四章分析了骤升故障下双馈风电机组的暂态特性，并对故障后转子电流暂态变化公式进行计算，获得了更加全面的转子电流变化公式，基于推导后的电流公式，设计了出一种基于转子电流反馈补偿的双馈风电机组高电压穿越控制策略，提升了机组高电压穿越性能。第五章分析了双馈风电机组网侧和定子侧的无功补偿能力，对二者无功补偿边界进行计算，设计了一种基于无功协同控制的双馈风电机组高电压穿越控制策略，以提升其无功补偿能力，即采用转子侧与网侧协同工作，充分发挥定子侧和网侧无功补偿能力，实现故障后电压地快速恢复。第六章在前述理论基础上，搭建了双馈风电机组的并网模型，针对电压骤升故障及可能出现的干扰，提出了相应的措施，并模拟不同场景，仿真证明了所提控制策略的有效性。最后总结本文所做工作，并进行展望。图1-2论文研究思路

基于DFIG的风力发电机组结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]电网电压对称骤升下DFIG的HVRT协调控制策略[J]. 周斌龙,赵巧娥,郭敏,高戈.  电力电子技术. 2019(02)
[2]含微网的配电网电压暂降检测算法仿真[J]. 何娟,刘晓波,袁旭峰,张明浩,李堃.  智慧电力. 2019(02)
[3]DFIG高电压穿越暂态特性分析及控制策略改进[J]. 孙丽玲,王艳娟,许伯强.  电机与控制学报. 2019(02)
[4]电网电压骤降恢复对双馈风电机组连锁脱网的影响[J]. 周步祥,董申,林楠,刘舒畅,张冰,赵磊.  电力系统自动化. 2018(17)
[5]基于定子虚拟阻抗的双馈风电机组虚拟同步控制策略[J]. 谢震,孟浩,张兴,靳晓雯.  电力系统自动化. 2018(09)
[6]弱电网情况下双馈风电机组改进虚拟感抗控制方法[J]. 张学广,方冉,马彦,赵旖旎,徐殿国.  电力系统自动化. 2018(18)
[7]电网电压骤升情况下双馈变流器控制策略研究[J]. 罗少杰,朱玲.  电力系统保护与控制. 2017(24)
[8]基于时域的谐波和无功检测技术的对比研究[J]. 李兰芳,曾志武,王映品,谢运祥,徐晓刚,黄嘉健,张晓宇.  电工电能新技术. 2017(11)
[9]一种暂态电能质量扰动检测的新方法[J]. 王燕,李群湛,周福林.  中国电机工程学报. 2017(24)
[10]双馈风电场群短路电流计算与故障分析方法[J]. 尹俊,李彦彬,熊军华,闫哲昆.  电力自动化设备. 2017(08)

博士论文
[1]双馈风电变流器的谐振控制技术研究[D]. 徐海亮.浙江大学 2014

硕士论文
[1]基于STATCOM双馈风电机组高电压穿越技术研究[D]. 叶盛峰.新疆大学 2016
[2]双馈风力发电变流器控制策略及低/高电压穿越技术研究[D]. 徐斯锐.上海电机学院 2016
[3]集群风电基地的电网安全稳定特性与连锁故障防御策略研究[D]. 陈堂龙.南京理工大学 2014
[4]双馈风力发电系统低电压穿越控制策略与模型验证[D]. 胡腾华.合肥工业大学 2013
[5]双馈风力发电机高电压穿越技术研究[D]. 曲庭余.合肥工业大学 2012



本文编号：3558113