电网故障下全功率型风机多尺度暂态切换特性分析及其对系统直流电压控制尺度动态行为的影响研究
发布时间：2023-02-15 09:16
随着我国风电的快速发展,其在局部地区电力系统中承担的角色逐渐从辅助能源进入到主导能源的行列。现有的对含高比例风电并网的电力系统故障下系统动态问题的研究,大多还是把风电看成辅助能源的角色,研究风电对传统同步机主导的电力系统动态行为的影响。鉴于局部地区风电有逐步取代常规电源成为系统主要电源的趋势,而风机特性又与同步机有很大不同,因此有必要对由风电特性所主导的并网系统故障下系统动态行为进行研究。论文研究了全功率型风机多尺度控制/切换特性及由此带来的故障下系统动态行为的多尺度和断续特征,针对所关注的直流电压控制尺度问题,考虑到暂态切换所带来的故障不同阶段风机控制结构的改变,基于幅相运动方程建模方法分别对故障持续和恢复阶段风机直流电压控制尺度特性进行建模,基于该模型研究了风机直流电压控制尺度的特性,进而在单机无穷大系统中研究了直流电压控制尺度系统动态行为。具体内容分为以下几个方面:(1)研究了全功率型风机的多尺度控制/切换特性,以及由此带来的电网故障下单全功率风机无穷大系统动态行为的多尺度和断续特征。定义了故障下系统动态行为研究的整体框架,并明确了本文所关注的主题。重点对所关注的电网故障计及暂态...
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
变量和符号索引
1 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的主要研究问题
1.2.1 电网故障计及暂态切换下全功率型风机直流电压控制尺度的特性
1.2.2 电网故障计及暂态切换下单全功率风机无穷大系统直流电压控制尺度动态行为
1.3 课题的研究现状
1.3.1 电网故障下全功率型风机建模及特性分析
1.3.2 电网故障下全功率型风机并网系统稳定性等系统动态行为分析
1.4 本文的研究内容及各章节安排
2 全功率型风机多尺度控制/切换特性及电网故障下其单机无穷大系统动态行为特征
2.1 引言
2.2 全功率型风机多时间尺度控制/切换特性
2.2.1 多时间尺度序贯控制
2.2.2 多时间尺度暂态切换
2.3 电网故障下全功率风机并网系统动态行为特征
2.3.1 多尺度特征
2.3.2 断续特征
2.4 故障下全功率风机并网系统直流电压控制尺度动态行为分析的内涵与挑战
2.5 本章小结
3 故障持续和恢复阶段全功率风机直流电压控制尺度特性建模
3.1 引言
3.2 装备内电势幅相运动方程建模基本思想
3.3 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度运动方程建模
3.3.1 故障持续阶段全功率型风机运动方程模型
3.3.2 对故障持续阶段运动方程模型特征的认识及模型验证
3.4 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度运动方程建模
3.4.1 故障恢复阶段全功率型风机运动方程模型
3.4.2 对故障恢复阶段运动方程模型特征的认识及模型验证
3.5 本章小结
4 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度动态特性及单机无穷大系统的动态行为分析
4.1 引言
4.2 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度的动态特性分析
4.3 故障持续阶段单全功率风机无穷大系统直流电压控制尺度动态行为分析
4.3.1 单机无穷大系统中全功率风机直流电压尺度控制环路相互作用
4.3.2 单机无穷大系统中直流电压控制尺度系统稳定性机理
4.4 故障持续阶段系统直流电压控制尺度稳定性影响因素分析
4.4.1 控制器参数及故障期间电流指令对稳定性的影响
4.4.2 锁相环及电流滤波器结构对稳定性的影响
4.5 本章小结
5 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度暂态特性及单机无穷大系统的暂态行为分析
5.1 引言
5.2 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度的暂态特性分析
5.2.1 故障恢复有功爬坡阶段全功率型风机的暂态特性
5.2.2 故障恢复爬坡结束后阶段全功率型风机的暂态特性
5.3 故障恢复有功爬坡阶段单机无穷大系统直流电压控制尺度暂态行为分析
5.4 故障恢复爬坡结束后阶段系统直流电压控制尺度非线性振荡及稳定性分析
5.4.1 爬坡结束后阶段系统直流电压控制尺度非线性振荡及稳定性分析思路
5.4.2 爬坡结束后阶段系统非线性振荡特征时频分析
5.4.3 爬坡结束后阶段系统非线性振荡特征及稳定性的机理解释
5.5 爬坡率和故障持续阶段电流指令对爬坡结束后阶段系统非线性振荡及稳定性的影响分析
5.5.1 爬坡率大小对爬坡结束后系统非线性振荡及稳定性的影响
5.5.2 故障持续阶段电流指令对爬坡结束后系统非线性振荡及稳定性影响
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 工作展望
致谢
参考文献
附录1 希尔伯特-黄时频分析方法简述
附录2 攻读博士学位期间发表论文与申请专利
附录3 攻读博士学位期间参与项目
本文编号：3743235
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
变量和符号索引
1 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 课题的主要研究问题
1.2.1 电网故障计及暂态切换下全功率型风机直流电压控制尺度的特性
1.2.2 电网故障计及暂态切换下单全功率风机无穷大系统直流电压控制尺度动态行为
1.3 课题的研究现状
1.3.1 电网故障下全功率型风机建模及特性分析
1.3.2 电网故障下全功率型风机并网系统稳定性等系统动态行为分析
1.4 本文的研究内容及各章节安排
2 全功率型风机多尺度控制/切换特性及电网故障下其单机无穷大系统动态行为特征
2.1 引言
2.2 全功率型风机多时间尺度控制/切换特性
2.2.1 多时间尺度序贯控制
2.2.2 多时间尺度暂态切换
2.3 电网故障下全功率风机并网系统动态行为特征
2.3.1 多尺度特征
2.3.2 断续特征
2.4 故障下全功率风机并网系统直流电压控制尺度动态行为分析的内涵与挑战
2.5 本章小结
3 故障持续和恢复阶段全功率风机直流电压控制尺度特性建模
3.1 引言
3.2 装备内电势幅相运动方程建模基本思想
3.3 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度运动方程建模
3.3.1 故障持续阶段全功率型风机运动方程模型
3.3.2 对故障持续阶段运动方程模型特征的认识及模型验证
3.4 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度运动方程建模
3.4.1 故障恢复阶段全功率型风机运动方程模型
3.4.2 对故障恢复阶段运动方程模型特征的认识及模型验证
3.5 本章小结
4 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度动态特性及单机无穷大系统的动态行为分析
4.1 引言
4.2 故障持续阶段全功率型风机直流电压控制尺度的动态特性分析
4.3 故障持续阶段单全功率风机无穷大系统直流电压控制尺度动态行为分析
4.3.1 单机无穷大系统中全功率风机直流电压尺度控制环路相互作用
4.3.2 单机无穷大系统中直流电压控制尺度系统稳定性机理
4.4 故障持续阶段系统直流电压控制尺度稳定性影响因素分析
4.4.1 控制器参数及故障期间电流指令对稳定性的影响
4.4.2 锁相环及电流滤波器结构对稳定性的影响
4.5 本章小结
5 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度暂态特性及单机无穷大系统的暂态行为分析
5.1 引言
5.2 故障恢复阶段全功率型风机直流电压控制尺度的暂态特性分析
5.2.1 故障恢复有功爬坡阶段全功率型风机的暂态特性
5.2.2 故障恢复爬坡结束后阶段全功率型风机的暂态特性
5.3 故障恢复有功爬坡阶段单机无穷大系统直流电压控制尺度暂态行为分析
5.4 故障恢复爬坡结束后阶段系统直流电压控制尺度非线性振荡及稳定性分析
5.4.1 爬坡结束后阶段系统直流电压控制尺度非线性振荡及稳定性分析思路
5.4.2 爬坡结束后阶段系统非线性振荡特征时频分析
5.4.3 爬坡结束后阶段系统非线性振荡特征及稳定性的机理解释
5.5 爬坡率和故障持续阶段电流指令对爬坡结束后阶段系统非线性振荡及稳定性的影响分析
5.5.1 爬坡率大小对爬坡结束后系统非线性振荡及稳定性的影响
5.5.2 故障持续阶段电流指令对爬坡结束后系统非线性振荡及稳定性影响
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 工作展望
致谢
参考文献
附录1 希尔伯特-黄时频分析方法简述
附录2 攻读博士学位期间发表论文与申请专利
附录3 攻读博士学位期间参与项目
本文编号：3743235
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