风电场并网升压站电压与无功调控策略研究

发布时间：2017-12-19 03:08

  本文关键词：风电场并网升压站电压与无功调控策略研究

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【摘要】：风力发电具有清洁、无污染、可再生等一系列优点,近些年来发展迅速,在我国能源结构体系中占据重要位置。随着我国加大对可再生资源和新能源的开发力度,以及十三五初步规划纲要中进一步提升风力发电的战略地位,在可预见的将来,风电必将迎来快速发展的黄金期。但由于风力发电本身具有很强的的随机性、波动性,大规模风电场的接入也带来了诸如电网调峰、电能质量的难题,给电力系统的安全稳定运行带来了挑战。特别是近些年来,随着风电机组单机容量、风电场规模的不断扩大以及我国数个百万千瓦级风电基地的形成,风电并网运行对电力系统稳定性造成的影响也愈加明显。由于我国正在规划建设的风电基地大都位于经济不发达地区,处于大电网末端,与电网连接较弱,由此引发的电网稳定性问题尤为突出。因此,需要科技人员提出切实可行的解决方法,以满足大型风电基地对电压稳定性的需求。结合当前风力发电的发展现状和存在的问题,并依托国网智研院中电普瑞科技有限公司的项目“500KV风电汇集升压站无功补偿装置及其控制策略与设计方案研究”,本文对风电汇集升压站的电压与无功协调控制策略展开研究,并提出一种适用于链式H桥结构SVG的控制策略。首先,分析了目前风电场常用无功补偿设备的原理和性能,确定用于升压站的动态无功补偿装置为SVG；综合分析比较各种用于SVG主电路的拓扑结构,确定选择级联H桥式拓扑结构作为本课题SVG的主电路结构；并根据实际并网系统的需要,设计链式SVG的容量和各元件参数。其次,根据实际风电场群的规模,并考虑并网系统的实际无功需求,提出一种基于SVG和并联电容器组的风电场汇集升压站无功电压协调控制策略,用于满足风电并网系统在各种状况下的无功电压需求。同时,对适用于SVG的装置级控制策略进行了研究分析,包括PWM调制技术、换流链直流电压控制技术等,并提出了一种用于SVG的新型电流控制策略：统一电流解耦控制加负序电流补偿策略和电流分相校正法,可以解决SVG在运行时三相电流不平衡的问题,能够有效提高调节精度。最后,本文基于RTDS平台搭建仿真模型,模拟在系统稳态运行下,SVG的动态补偿性能：响应速度、补偿精度等。进而对风电机组在输出电压频率发生抖动、输出电压含有各种谐波时,SVG的运行情况进行模拟,验证其抗干扰运行能力的高低。再者,对并网系统500KV侧和220KV侧发生单相短路、两相短路和三相短路等暂态故障时,SVG的暂态补偿性能进行仿真模拟,分析SVG对系统电压的支撑能力,以及其暂态稳定运行能力,用以验证所提方法策略的正确性。本文所做工作主要围绕风电汇集升压站的电压与无功控制展开,将为我国后续千万千瓦级风电基地的建设和运行,提高风电并网系统运行的安全性、稳定性提供技术参考,具有重要的理论和实践意义。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614

【参考文献】

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1 庄文柳;张秀娟;刘文华;;静止无功发生器SVG原理及工程应用的若干问题[J];华东电力;2009年08期

2 赵萌姣;;利用STATCOM改善风电场电压稳定性的研究[J];科技视界;2014年02期

3 李国华;沙明双;任泽军;李龙飞;李昕;孙毅;;含二级电压控制的风电场电压稳定性研究[J];黑龙江电力;2014年01期

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本文编号：1306636