风电场发电机组功率分配控制研究

发布时间：2020-03-21 02:01

【摘要】：随着全球经济的蓬勃发展,全世界的能源消耗量倍增,传统的煤,石油,天然气等非可再生能源的消耗量不断增长。一方面传统能源的储存量有限,过度依赖会造成能源短缺;另一方面化石能源的燃烧会引起严重的环境污染。风能因其储量丰富、清洁绿色、安全经济等优点近年来引起全世界各国的青睐。有关风能的研究以及开发和利用也在全世界各国相关政策的推进下发展迅猛。然而由于风本身的特性例如:随机性、波动性、不可控性等,当大规模大容量风电场接入电网时,对整个电网系统的稳定性、安全性、经济性、运行调度方式、无功补偿措施以及电能质量都会产生较大影响。为减小风电功率输出波动对电网的影响,需将风电场纳入电网调度体系,实现对风电场输出有功功率的控制。庄于风电场中各机组运行状态不同,如何将电网调度中心的有功功率指令合理地分配到每一台机组,使各机组都能工作在良好的运行状态,降低风电场机组故障率、延长机组运行寿命是当前风电场优化控制的研究热点之一。因此,本文选择风电场有功功率分配控制方法为研究对象,重点研究风电场有功功率分配策略,主要研究内容如下:(1)详细介绍了直驱永磁同步风力发电系统的基本组成结构,分析了风力发电机组的运行特性及限功率控制原理,并建立了永磁同步风力发电机组的数学模型。(2)根据变速变桨联合功率控制策略,对风电机组限功率运行区域进行分析,并针对不同的运行区域评价机组调节功率的能力,对1台1.3MW的永磁同步风电机组进行了仿真研究。(3)根据机组调节能力功率分配策略,对整个风电场各机组进行有功功率分配,通过对10台1.3MW的永磁同步风电机组进行仿真,与传统风电场有功功率分配算法比较研究。(4)利用风电机组的风速、桨距角和转速的状态信息,结合风电场限功率控制特性,采用模糊评价算法评价风电机组的健康度和调节能力,提出了按能力、健康度权重风电场机组功率分配算法,并进行了仿真研究。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM614

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本文编号：2592557