双馈型风电场的机电暂态等值建模方法研究

发布时间：2023-10-26 14:41

　　随着能源和环境问题的日益突出,风力发电以其清洁、灵活、可持续等优点在电网中所占的比例越来越高。大型风电场群已经形成,机组台数多且运行工况差异大,如果对每台机组都单独建模,不仅会大大增加仿真运算规模,延长仿真运算时间,还会使其有效性和准确性面临极大挑战。建立能够兼顾计算量和准确度的风电场等值模型是目前风电并网研究领域亟待解决的关键问题。论文以双馈型风电场为例,研究了风电机组对称电压跌落下的机电暂态特性,通过实际测试、理论推导和仿真计算,对风电机组的建模、集电网络的等值、风电场的多机和单机聚合等关键问题进行了研究与探索。由于风电产业的快速发展和并网标准的日益完善,现有模型难以刻画当前风电机组低电压穿越过程的动态特性,尤其是对故障清除后的恢复过程考虑的不够完善。论文通过大量实测数据,解析了实际风电机组的故障穿越过程,给出了风电机组的通用低电压穿越功率曲线。依次对故障前、故障持续期间及故障清除后的恢复和稳态过程进行了建模,据此设计了相应的转子侧和网侧控制器,通过自动更新控制器参考值的方式,实现了对实际风电机组故障穿越全过程的模拟与跟踪,形成了风电机组故障穿越全过程的建模方法,采用实际测试数据验...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 风电机组建模的研究现状
        1.2.2 风电场集电网络等值参数计算的研究现状
        1.2.3 风电场等值建模的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 风电机组低电压穿越全过程的建模与验证
    2.1 引言
    2.2 低电压穿越特性的测试与分析
    2.3 低电压穿越全过程的解析与建模
        2.3.1 有功穿越过程的解析与建模
        2.3.2 无功穿越过程的解析与建模
    2.4 控制器设计
        2.4.1 转子侧控制器的设计
        2.4.2 网侧控制器的设计
    2.5 模型验证与拓展
        2.5.1 模型验证
        2.5.2 对其它新能源机组的适用性
    2.6 本章小结
第3章 风电场集电网络等值参数的解析计算方法
    3.1 引言
    3.2 传统集电网络等值参数计算方法的性能评估
        3.2.1 基于损耗相等原则的计算方法
        3.2.2 基于电压差相等原则的计算方法
    3.3 集电网络等值参数的解析计算方法
        3.3.1 简单集电网络
        3.3.2 复杂集电网络
    3.4 传统方法与解析方法的对比
    3.5 本章小结
第4章 基于功率响应特性的风电场多机等值方法
    4.1 引言
    4.2 不同风速下风电机组的低电压穿越特性解析
    4.3 基于有功响应的多机等值建模方法
        4.3.1 三机等值方法
        4.3.2 四机等值方法
    4.4 实用化四机等值策略验证
        4.4.1 算例设置
        4.4.2 对风速场景的适应性
        4.4.3 对电压跌落程度的适应性
    4.5 本章小结
第5章 基于低电压穿越全过程动态行为校正的解析单机等值方法
    5.1 引言
    5.2 传统单机等值建模方法的性能评估
    5.3 传统单机等值建模方法的误差解析
        5.3.1 故障持续过程的误差解析
        5.3.2 故障恢复过程的误差解析
    5.4 风电场解析单机等值建模方法
        5.4.1 基本原理
        5.4.2 实用化策略
        5.4.3 实现方案
    5.5 等值方法验证与拓展
        5.5.1 等值方法验证
        5.5.2 对其它新能源场站的适用性
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3856664