风电—柔直系统运行的稳定性研究

发布时间：2023-03-04 01:50

　　随着可再生能源的不断发展以及远距离输电技术的不断进步,可再生能源并网带来的稳定性和电能质量问题也备受关注。由于风力资源丰富的地区往往远离电力主干网,风电场发出的电能需要远距离送入电网。交流传输是常用的风电并网方式,但当输送容量和距离达到一定值后,易产生机端电压升高越界现象,此时,采用柔性直流输电并网方案是一种好的选择,尤其对海上风电,可以降低成本。由于大型风电场输出的功率大,电压等级高,柔性直流换流站需要采用模块化多电平功率变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)。目前,国内外已建设了多项风电场经柔性直流输电并网工程,然而理论上对风电-柔直并网系统对电力系统稳定性的影响研究尚刚刚起步。实际的并网系统是否产生振荡及振荡产生的条件是急需探究的问题,其不确定性大大阻碍了风电-柔直并网工程的应用。本文将主要对风电场经柔性直流高压输电(High Voltage Direct Current transmission,HVDC)系统并网的稳定性问题开展研究,主要工作如下:(1)在总结国内外风电和柔性直流并网技术现状及其运行控制方式的基础上,建立了双馈机组风电场的数...

【文章页数】：97 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 国内外研究现状
        1.2.1 风电机组发展现状
        1.2.2 柔性直流输电技术研究现状
        1.2.3 风电直流输电研究现状
        1.2.4 风电-柔性直流运行稳定性研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 风力发电原理及建模分析
    2.1 引言
    2.2 双馈风力发电机组
        2.2.1 风力机模型
        2.2.2 双馈机组数学模型
        2.2.3 变流器控制策略
        2.2.4 低电压穿越技术
    2.3 风电场建模分析
        2.3.1 风电场等值原理
        2.3.2 等值模型分析
        2.3.3 仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 风电经柔性直流输电系统建模与分析
    3.1 引言
    3.2 柔性直流输电系统数学模型
        3.2.1 MMC基本结构
        3.2.2 MMC数学模型
    3.3 柔性直流输电系统控制结构设计
        3.3.1 MMC调制方式
        3.3.2 MMC控制策略
        3.3.3 MMC环流控制策略
    3.4 风电-柔性直流并网系统仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 风电经柔直并网系统小扰动稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 阻抗模型分析法
    4.3 风电场阻抗建模
        4.3.1 风电机组阻抗建模
        4.3.2 锁相环建模
        4.3.3 风电场的聚合阻抗模型
    4.4 柔直输电系统阻抗建模
        4.4.1 风场侧MMC阻抗模型
    4.5 风电经柔直并网系统阻抗稳定性分析
        4.5.1 系统等效电路图
        4.5.2 风电场-柔直系统阻抗模型验证
        4.5.3 系统稳定性分析
    4.6 仿真分析验证
    4.7 本章小结
第5章 多风场-柔直系统的阻抗稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 多风场条件下的阻抗模型
        5.2.1 多端柔直等效电路
    5.3 多端互联条件下的稳定性分析
        5.3.1 多端柔直等效电路
        5.3.2 多端柔直系统参数设计
    5.4 本章小结
第6章 风电-柔直系统故障穿越的稳定控制
    6.1 引言
    6.2 风场-柔性直流并网系统故障分析
    6.3 风电-柔直并网系统故障穿越控制
        6.3.1 风电场系统在电网故障状态下的控制
        6.3.2 风电场系统在直流线路故障状态下的控制
        6.3.3 风电场系统在风场交流故障状态下的控制
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 存在的问题及展望
参考文献
攻读硕士学位期间已发表或录用的成果
攻读硕士学位期间参与的项目
致谢
附录



本文编号：3753505