风电场并网下的次同步振荡研究
发布时间：2022-09-27 16:18
大力推动可再生能源建设,是全球各国为应对能源危机和环境污染的重要举措,其中风力发电产业更是受到了广泛关注,在新能源领域的发展首屈一指。近年来,随着风电并网容量的增加,电网的运行稳定性正面临新的挑战。风速波动性、随机性的特点会使风力发电受到一定程度的影响,风电机组并网时采用的变换器等电力电子设备也会带来谐波问题和新的振荡风险,研究风电场并网下的次同步振荡稳定性问题,有利于更好地进行风电场控制,实现并网情况下的安全可靠运行。本文针对风电场并网可能出现的稳定性问题,建立了包含详细风机结构的风电场并网动态模型,利用阻抗分析法,基于频域的稳定性判据,分析系统稳定性及可能出现次同步振荡的影响因素,具体的研究内容有以下几个方面:首先阐述了风电并网系统稳定性问题的研究背景及意义,对次同步振荡问题的研究现状做出介绍,包括其在现实场景中的发展过程,次同步稳定性问题的理论分析方法以及研究所需模型,对整个问题有了较为全面的认识。其次是并网风电场的建模。主要进行单个双馈感应电机的数学模型搭建,分析了电机本身及网侧滤波器的动态数学模型,定子侧、转子侧变换器采用矢量控制时的控制原理及传递函数结构。在同步旋转坐标系下...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 风电并网系统次同步振荡研究现状
1.2.2 次同步振荡模型研究现状
1.3 本文所做的工作
第2章 双馈感应发电机动态建模
2.1 引言
2.2 双馈感应电机基本概念
2.3 双馈感应电机动态数学模型
2.4 双馈感应电机控制系统建模
2.4.1 RSC控制回路建模
2.4.2 GSC控制回路建模
2.5 DFIG在PowerFactory中的建模
2.6 本章小结
第3章 风电场并网的阻抗特性
3.1 引言
3.2 频域稳定性判据
3.3 风电场并网的阻抗模型
3.3.1 锁相环阻抗模型
3.3.2 风机及控制器阻抗模型
3.3.3 d-q坐标系DFIG整体阻抗模型
3.3.4 α-β坐标系DFIG整体阻抗模型
3.3.5 风电场并网阻抗模型
3.4 频率扫描法
3.5 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 风电场并网稳定性分析
4.1 引言
4.2 风电场并网仿真算例
4.3 稳定性分析
4.3.1 串补电容影响
4.3.2 输入风速影响
4.3.3 RSC控制参数影响
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
1. 发表的学术论文
2. 参加的科研项目
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]直驱风电机组阻抗建模及次同步振荡影响因素分析[J]. 王利超,于永军,张明远,肖仕武,田颖池. 电力工程技术. 2020(01)
[2]基于变流器改进控制的双馈风电机组SSO抑制方法[J]. 张学广,邱望明,方冉,徐殿国. 电机与控制学报. 2020(02)
[3]基于阻抗测量的风电场谐振特性分析[J]. 锁军,袁丽丽,彭书涛,刘坤雄,覃智君,阳育德. 电力系统保护与控制. 2019(24)
[4]直驱风电场接入弱电网宽频带振荡机理与抑制方法(一)：宽频带阻抗特性与振荡机理分析[J]. 李光辉,王伟胜,刘纯,金一丁,何国庆. 中国电机工程学报. 2019(22)
[5]风火打捆直流送出系统次同步振荡及传播特性研究[J]. 杨尉薇,朱玲,李威,郑惠萍,刘福锁,刘新元. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[6]风电并网系统次同步振荡分析方法综述[J]. 杨博闻,谢小荣,严干贵,占颖. 电力建设. 2019(10)
[7]基于阻抗模型闭环极点的双馈风电系统次同步振荡稳定性分析[J]. 唐冰婕,迟永宁,田新首,李琰. 电网技术. 2020(03)
[8]双馈风电系统虚拟同步控制的阻抗建模及稳定性分析[J]. 李辉,王坤,胡玉,王晓,夏桂森. 中国电机工程学报. 2019(12)
[9]双馈风电机组静止坐标系下阻抗建模及次同步谐振抑制策略[J]. 张学广,邱望明,方冉,朱琳,徐殿国. 电力系统自动化. 2019(06)
[10]基于等效电路阻尼稳定性判据的风电经柔性直流并网振荡风险与影响因素分析[J]. 王潇,刘辉,胡小宝,蓝海波,吴林林. 全球能源互联网. 2018(01)
博士论文
[1]并网型风力发电系统的小扰动稳定性分析研究[D]. 李军军.湖南大学 2011
硕士论文
[1]风电并网的谐波动态模型研究及谐振分析[D]. 张炳蔚.山东大学 2019
[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
本文编号：3681193
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 风电并网系统次同步振荡研究现状
1.2.2 次同步振荡模型研究现状
1.3 本文所做的工作
第2章 双馈感应发电机动态建模
2.1 引言
2.2 双馈感应电机基本概念
2.3 双馈感应电机动态数学模型
2.4 双馈感应电机控制系统建模
2.4.1 RSC控制回路建模
2.4.2 GSC控制回路建模
2.5 DFIG在PowerFactory中的建模
2.6 本章小结
第3章 风电场并网的阻抗特性
3.1 引言
3.2 频域稳定性判据
3.3 风电场并网的阻抗模型
3.3.1 锁相环阻抗模型
3.3.2 风机及控制器阻抗模型
3.3.3 d-q坐标系DFIG整体阻抗模型
3.3.4 α-β坐标系DFIG整体阻抗模型
3.3.5 风电场并网阻抗模型
3.4 频率扫描法
3.5 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 风电场并网稳定性分析
4.1 引言
4.2 风电场并网仿真算例
4.3 稳定性分析
4.3.1 串补电容影响
4.3.2 输入风速影响
4.3.3 RSC控制参数影响
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
1. 发表的学术论文
2. 参加的科研项目
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]直驱风电机组阻抗建模及次同步振荡影响因素分析[J]. 王利超,于永军,张明远,肖仕武,田颖池. 电力工程技术. 2020(01)
[2]基于变流器改进控制的双馈风电机组SSO抑制方法[J]. 张学广,邱望明,方冉,徐殿国. 电机与控制学报. 2020(02)
[3]基于阻抗测量的风电场谐振特性分析[J]. 锁军,袁丽丽,彭书涛,刘坤雄,覃智君,阳育德. 电力系统保护与控制. 2019(24)
[4]直驱风电场接入弱电网宽频带振荡机理与抑制方法(一)：宽频带阻抗特性与振荡机理分析[J]. 李光辉,王伟胜,刘纯,金一丁,何国庆. 中国电机工程学报. 2019(22)
[5]风火打捆直流送出系统次同步振荡及传播特性研究[J]. 杨尉薇,朱玲,李威,郑惠萍,刘福锁,刘新元. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[6]风电并网系统次同步振荡分析方法综述[J]. 杨博闻,谢小荣,严干贵,占颖. 电力建设. 2019(10)
[7]基于阻抗模型闭环极点的双馈风电系统次同步振荡稳定性分析[J]. 唐冰婕,迟永宁,田新首,李琰. 电网技术. 2020(03)
[8]双馈风电系统虚拟同步控制的阻抗建模及稳定性分析[J]. 李辉,王坤,胡玉,王晓,夏桂森. 中国电机工程学报. 2019(12)
[9]双馈风电机组静止坐标系下阻抗建模及次同步谐振抑制策略[J]. 张学广,邱望明,方冉,朱琳,徐殿国. 电力系统自动化. 2019(06)
[10]基于等效电路阻尼稳定性判据的风电经柔性直流并网振荡风险与影响因素分析[J]. 王潇,刘辉,胡小宝,蓝海波,吴林林. 全球能源互联网. 2018(01)
博士论文
[1]并网型风力发电系统的小扰动稳定性分析研究[D]. 李军军.湖南大学 2011
硕士论文
[1]风电并网的谐波动态模型研究及谐振分析[D]. 张炳蔚.山东大学 2019
[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
本文编号：3681193
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