风电场谐波数据分析及其谐波模型研究

发布时间：2017-08-02 09:37

  本文关键词：风电场谐波数据分析及其谐波模型研究

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【摘要】：双馈型风力发电机组作为一种特定的谐波源,对电网会带来严重的影响。针对近几年风电场出现的实际问题,本文主要研究并网双馈型风力发电机组谐波与电网间的相互关系,通过使用MATLAB对采集到的数据和仿真结果进行分析,找出其内在的规律性。本文主要的研究成果:(1)通过对实测数据和仿真波形分析,得到双馈型风力发电机组并网点电流谐波、间谐波和高频谐波的发生规律,并深入探讨了电网电压三相不平衡条件下谐波的产生规律。综合所有分析,建立了双馈风力发电机组统一谐波模型,最后通过实测数据对该模型进行了验证,表明其具有有效性和精确性。(2)基于IEC61400-21的方法,通过分析风电场各机组的谐波相位,提出了风电场谐波叠加效应强弱的评估方法,仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。在此基础上,对该方法引入了新的指标,并反复举例论证其新指标对相角叠加问题起到的指导性作用;(3)对风电场并网点谐波电流进行预测和评估,提出了利用蒙特卡洛法进行仿真验证的方法。通过对风电场和单台机组的实测数据的分析,找到其谐波电流分布的内在规律,相应地建立各主要频次谐波电流的概率统计模型,基于该模型和蒙特卡洛法,对并网点特征谐波进行预测和评估,试验求解获得谐波电流叠加的极端情况的概率,且与实际情况相符,该方法有效地回避了并网点谐波的不确定性问题,具有直接解决问题的能力,且具有工程实际意义。
【关键词】：风力发电场 谐波分析 谐波建模 谐波电流相位角评估 可靠性评估
【学位授予单位】：上海电机学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题背景11-14
• 1.1.1 谐波对大电网的影响12-14
• 1.1.2 谐波对电力设备的影响14
• 1.2 研究意义14-16
• 1.2.1 谐波成分分析的意义14-15
• 1.2.2 谐波模型建立的意义15-16
• 1.3 课题研究现状16-19
• 1.3.1 谐波检测的研究动态16-18
• 1.3.2 风电场谐波分析研究的现状18-19
• 1.4 论文的主要工作19-20
• 第二章 风电场谐波基本理论及双馈型风电场谐波建模20-31
• 2.1 引言20
• 2.2 谐波的基本概念及性质20-23
• 2.2.1 风电场谐波基本概念20-21
• 2.2.2 谐波功率法判断谐波的性质21-23
• 2.3 风电机组谐波的表示方法及特性23-24
• 2.4 风电场谐波模型的建立24-29
• 2.4.1 变流器24-25
• 2.4.2 风力发电机25-26
• 2.4.3 变压器26-28
• 2.4.4 输电线路28-29
• 2.5 风电场谐波标准29
• 2.6 本章小结29-31
• 第三章 双馈风力发电机组统一谐波电流模型的建立31-57
• 3.1 引言31
• 3.2 整数次谐波测量分析31-38
• 3.2.1 整数次谐波实测数据分析计算31-34
• 3.2.2 单机组下整数次谐波仿真分析34-38
• 3.3 高频谐波38-41
• 3.3.1 高频谐波分析38-40
• 3.3.2 双馈系统高频谐波模型40-41
• 3.4 间谐波分析41-48
• 3.4.1 间谐波产生原理41-43
• 3.4.2 间谐波数据分析检测方法43-45
• 3.4.3 改进s变换间谐波数据分析45-46
• 3.4.4 间谐波数据分析46-48
• 3.5 电网电压不平衡下谐波48-53
• 3.5.1 谐波数据分析48-50
• 3.5.2 仿真数据分析50-51
• 3.5.3 理论分析51-53
• 3.6 双馈风力发电机组的统一谐波模型的建立53-56
• 3.7 本章小结56-57
• 第四章 风机谐波相位统计分析与评估57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 风电场谐波相位分析57-59
• 4.3 风电场电网谐波模型参数评估方法59-61
• 4.4 风机谐波相位的统计分析与评估方法61-64
• 4.5 对BIN评估方法的改进64-67
• 4.6 风电场谐波相位叠加计算方法67-68
• 4.7 本章小结68-69
• 第五章 基于蒙特卡洛法的风电场谐波的可靠性评估69-78
• 5.1 引言69
• 5.2 单机组的谐波概率模型69-71
• 5.3 风电场谐波分布特性研究71-72
• 5.4 蒙特卡洛法的基本原理72-73
• 5.5 概率统计模型的建立73-75
• 5.6 仿真分析75-77
• 5.7 本章小结77-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78
• 6.2 展望78-80
• 参考文献80-86
• 致谢86-87
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果87

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本文编号：608666