双馈风电外送系统次同步振荡抑制策略研究
发布时间：2021-04-15 15:36
随着我国大型风电基地的建设,风力发电已经逐步成为了我国战略性新兴产业,串联补偿技术作为一种实现大规模风电外送的主要措施,存在诱发次同步振荡的风险。近年来,国内外多处双馈风电场在利用串联电容补偿技术进行大规模风电外送时发生了多起次同步振荡事故,造成双馈风电机组大面积脱网,损坏了部分撬棒电路。不同于火电机组,风电外送系统运行过程中存在多种对次同步振荡影响较大的不确定因素。这些不确定参数往往可能连续变化,不能简单地选取某几个运行工作点作为代表,导致双馈风电外送系统中的次同步振荡问题相较于传统火电机组次同步振荡问题要复杂得多。因此,在计及不确定因素的情况下,研究风电外送系统的次同步振荡特性,并有针对性的提出高鲁棒性抑制方法。这对扩大双馈风电外送系统的安全运行范围,实现风电的大规模开发利用来说,具有十分重要的现实意义。本论文围绕双馈风电外送系统次同步振荡特性分析及抑制策略进行如下相关研究:（1）构建了双馈风电外送系统的小信号稳定分析模型。在考虑风力机运行特性的情况下,利用特征值分析法研究了双馈风机有功/无功调节特性对次同步振荡的影响,结果表明:通过改变风力机桨距角下调双馈风机输出有功功率,会加重...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1双馈风电外送系统示意图
图 2-2 基于定子电压定向的转子侧变流器控制框图外，双馈风电机组电磁转矩、定子的有功出力与无功出力可表示为： e m qs dr ds qrs ds ds qs qss ds qs qs dsT L i i i iP u i u iQ u i u i 步旋转坐标系 d 轴在定子电压定向控制下定向于定子电压矢量sU 。而定忽略定子电阻的情况下将一直超前于定子磁通矢量 。此时，定子磁通所对齐[60]，则可得到定子磁链、定子电压和定子电流表达式为：0ds sqsu Uu 0/dsqs s s sU mds drLi i 90
s s 电外送系统发生次同步振荡时，一扰动电流r i 会相应在风机转子感应生成电流，风电机组转子侧控制器的输出电压也会发生相应变化。因此，可以器等效成一个阻抗RSCZ ，该等效阻抗可以表示为：3 13 1( ) ( + ) ( + ) / 1 ( )qdrqdri iRSC p p s m s s r rV K KZ s K K U L L j Ls sI -20)中的 是在qd0 坐标系下推导得出，若要得到abc三相坐标系下的等式(3-20)中的s用 ss j 替换。故可得三相坐标系下转子侧控制器的等效：3 13 1( ) ( + ) ( + ) / 1 ( )i iRSC p p s m s s r rs sK KZ s K K U L L j Ls j s j 馈风电外送系统等效阻抗模型推导得出的风电外送线路、双馈感应电机以及双馈风机转子侧控制器的等得出了如下图所示的整个双馈风电外送系统的等效阻抗模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风电场感应发电机效应的风险区域变化机理[J]. 陈武晖,宿端鹏,汪旎,孙欣,于焰均. 中国电机工程学报. 2016(20)
[2]中国可再生能源发展路径研究[J]. 赵良,白建华,辛颂旭,张晋芳. 中国电力. 2016(01)
[3]双馈风电机组次同步振荡阻尼特性与抑制策略[J]. 高本锋,李忍,杨大业,宋瑞华,赵书强,刘晋,张学伟. 电力自动化设备. 2015(12)
[4]风电机组的次同步控制相互作用研究综述[J]. 高本锋,刘晋,李忍,赵书强. 电工技术学报. 2015(16)
[5]大型风电场中不同位置的风机对次同步谐振特性影响程度的比较分析[J]. 董晓亮,谢小荣,李江,韩英铎. 中国电机工程学报. 2015(20)
[6]双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡的影响[J]. 李辉,陈耀君,李洋,刘盛权,杨东,梁媛媛,兰涌森. 电机与控制学报. 2015(06)
[7]大规模双馈风电场次同步谐振的分析与抑制[J]. 王亮,谢小荣,姜齐荣,刘辉,董晓亮,李雨. 电力系统自动化. 2014(22)
[8]双馈风力发电机串补输电系统全运行区域的次同步特性分析[J]. 董晓亮,谢小荣,刘辉,李雨,韩英铎. 电网技术. 2014(09)
[9]双馈风力发电机组无功调节机理及无功控制策略[J]. 王松,李庚银,周明. 中国电机工程学报. 2014(16)
[10]采用阻尼水平定义边界的实用电力系统小扰动稳定域[J]. 吴熙,蒋平. 电网技术. 2013(08)
博士论文
[1]双馈风电场并网系统的次同步振荡特性及抑制策略研究[D]. 赵斌.重庆大学 2015
硕士论文
[1]双馈风电场经串补并网引起的次同步振荡分析与抑制[D]. 陈婧华.华北电力大学 2015
[2]大规模双馈风电机组经串补并网的次同步振荡研究[D]. 王倩.华北电力大学 2015
[3]双馈感应风机经串补并网次同步控制相互作用研究[D]. 钟超.华北电力大学 2015
[4]含双馈机组风电场次同步振荡分析与抑制[D]. 王波.重庆大学 2013
[5]大规模风电外送次同步振荡机理研究[D]. 孔永乐.华北电力大学 2013
本文编号：3139608
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1双馈风电外送系统示意图
图 2-2 基于定子电压定向的转子侧变流器控制框图外，双馈风电机组电磁转矩、定子的有功出力与无功出力可表示为： e m qs dr ds qrs ds ds qs qss ds qs qs dsT L i i i iP u i u iQ u i u i 步旋转坐标系 d 轴在定子电压定向控制下定向于定子电压矢量sU 。而定忽略定子电阻的情况下将一直超前于定子磁通矢量 。此时，定子磁通所对齐[60]，则可得到定子磁链、定子电压和定子电流表达式为：0ds sqsu Uu 0/dsqs s s sU mds drLi i 90
s s 电外送系统发生次同步振荡时，一扰动电流r i 会相应在风机转子感应生成电流，风电机组转子侧控制器的输出电压也会发生相应变化。因此，可以器等效成一个阻抗RSCZ ，该等效阻抗可以表示为：3 13 1( ) ( + ) ( + ) / 1 ( )qdrqdri iRSC p p s m s s r rV K KZ s K K U L L j Ls sI -20)中的 是在qd0 坐标系下推导得出，若要得到abc三相坐标系下的等式(3-20)中的s用 ss j 替换。故可得三相坐标系下转子侧控制器的等效：3 13 1( ) ( + ) ( + ) / 1 ( )i iRSC p p s m s s r rs sK KZ s K K U L L j Ls j s j 馈风电外送系统等效阻抗模型推导得出的风电外送线路、双馈感应电机以及双馈风机转子侧控制器的等得出了如下图所示的整个双馈风电外送系统的等效阻抗模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双馈风电场感应发电机效应的风险区域变化机理[J]. 陈武晖,宿端鹏,汪旎,孙欣,于焰均. 中国电机工程学报. 2016(20)
[2]中国可再生能源发展路径研究[J]. 赵良,白建华,辛颂旭,张晋芳. 中国电力. 2016(01)
[3]双馈风电机组次同步振荡阻尼特性与抑制策略[J]. 高本锋,李忍,杨大业,宋瑞华,赵书强,刘晋,张学伟. 电力自动化设备. 2015(12)
[4]风电机组的次同步控制相互作用研究综述[J]. 高本锋,刘晋,李忍,赵书强. 电工技术学报. 2015(16)
[5]大型风电场中不同位置的风机对次同步谐振特性影响程度的比较分析[J]. 董晓亮,谢小荣,李江,韩英铎. 中国电机工程学报. 2015(20)
[6]双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡的影响[J]. 李辉,陈耀君,李洋,刘盛权,杨东,梁媛媛,兰涌森. 电机与控制学报. 2015(06)
[7]大规模双馈风电场次同步谐振的分析与抑制[J]. 王亮,谢小荣,姜齐荣,刘辉,董晓亮,李雨. 电力系统自动化. 2014(22)
[8]双馈风力发电机串补输电系统全运行区域的次同步特性分析[J]. 董晓亮,谢小荣,刘辉,李雨,韩英铎. 电网技术. 2014(09)
[9]双馈风力发电机组无功调节机理及无功控制策略[J]. 王松,李庚银,周明. 中国电机工程学报. 2014(16)
[10]采用阻尼水平定义边界的实用电力系统小扰动稳定域[J]. 吴熙,蒋平. 电网技术. 2013(08)
博士论文
[1]双馈风电场并网系统的次同步振荡特性及抑制策略研究[D]. 赵斌.重庆大学 2015
硕士论文
[1]双馈风电场经串补并网引起的次同步振荡分析与抑制[D]. 陈婧华.华北电力大学 2015
[2]大规模双馈风电机组经串补并网的次同步振荡研究[D]. 王倩.华北电力大学 2015
[3]双馈感应风机经串补并网次同步控制相互作用研究[D]. 钟超.华北电力大学 2015
[4]含双馈机组风电场次同步振荡分析与抑制[D]. 王波.重庆大学 2013
[5]大规模风电外送次同步振荡机理研究[D]. 孔永乐.华北电力大学 2013
本文编号：3139608
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