风电场模型研究及应用

发布时间：2017-03-20 10:11

  本文关键词：风电场模型研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着风电技术的日益成熟,风力发电已成为全球电力系统重要的主流发电技术。无论国内还是国外,都在对风电接入电力系统进行探索和研究,并取得了一定的研究成果。但仍存在一些问题,如实际工程应用中的风电场模型较粗糙。因此,需要建立比较精确、工程实用的风电场模型。 本文采用Matlab作为建模和仿真工具。首先,建立恒速风力发电机和双馈风力发电机的稳态数学模型,在此基础上建立了包含集电系统的风电场稳态模型。将该模型应用于实际电网并进行潮流计算,与忽略集电系统的风电场模型对比,说明风电场稳态等值过程中计及集电系统的意义。应用风电场稳态模型分析风电场接入系统对系统潮流和网损的改变。 其次,建立风电场动态模型,包括详细模型和不同程度的简化模型。通过仿真说明不同情况下各种简化模型的精确度。采用简化模型分析风电场并网对系统暂态稳定性的影响,并与火电机组代替风电场仿真结果比较,说明不同类型风力发电机组对系统暂态稳定性影响不同且在暂态分析中用火电机组近似等效风电场计算结果存在误差。 最后,建立适于谐波分析的双馈风力发电机动态模型,分析双馈风力发电机并网运行带来的谐波污染,结果表明双馈风力发电机接入系统运行能够满足国家谐波标准。
【关键词】：风电 潮流计算 暂态稳定性 谐波 恒速风力发电机 双馈风力发电机
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM614
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 风力发电的发展概况及趋势11-13
• 1.2.1 国外风电产业现状11-12
• 1.2.2 国内风电产业现状12-13
• 1.2.3 风电技术发展趋势13
• 1.3 本文研究内容及主要工作13-16
• 2 风电场电气部分16-22
• 2.1 风力发电机16-19
• 2.1.1 恒速风力发电机16-17
• 2.1.2 双馈风力发电机17-19
• 2.2 变压器19
• 2.3 风电场线路19-20
• 2.3.1 风电场集电线路19
• 2.3.2 风电场整体接线19-20
• 2.4 本章小结20-22
• 3 风电场稳态模型及应用22-36
• 3.1 风力机模型22
• 3.2 鼠笼型异步发电机稳态数学模型22-25
• 3.3 双馈异步发电机的稳态数学模型25-27
• 3.4 风电场的稳态模型27-28
• 3.5 计及集电系统的潮流计算28-35
• 3.5.1 算法及算例28-29
• 3.5.2 算例分析29-33
• 3.5.3 系统潮流和网损的改变33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 4 风电场动态模型及简化36-60
• 4.1 建模及仿真软件36
• 4.2 风力发电机组动态数学模型36-44
• 4.2.1 风速模型37-38
• 4.2.2 风力机模型38-39
• 4.2.3 传动机构模型39-40
• 4.2.4 异步发电机模型40-41
• 4.2.5 双馈风力发电机控制系统模型41-44
• 4.3 风电场模型简化及仿真44-59
• 4.3.1 尾流效应44-46
• 4.3.2 风电场模型简化46-47
• 4.3.3 仿真研究47-58
• 4.3.4 简化模型小结58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 5 电场并网暂态稳定计算及谐波分析60-76
• 5.1 暂态稳定计算分析60-69
• 5.1.1 同步电网暂态稳定的判断60-61
• 5.1.2 风电场暂态过程的特点61-63
• 5.1.3 算例分析63-69
• 5.1.4 小结69
• 5.2 谐波分析69-75
• 5.2.1 谐波概念及分析方法69-71
• 5.2.2 仿真及谐波分析71-75
• 5.3 本章小结75-76
• 6 总结与展望76-78
• 参考文献78-81
• 附录A81-82
• 附录B82-84
• 附录C84-85
• 附录D85-87
• 附录E87-90
• 学位论文数据集90

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