弱电网下双馈风机直流电压时间尺度小扰动稳定性分析

发布时间：2021-11-22 07:36

　　我国风电主要以高集中度大规模的形式开发,而且风电场多远离负荷中心。风场接入弱的交流电网,系统动态功角稳定、无功支撑、风机故障穿越面临着挑战。本文主要研究弱交流电网下双馈风机直流电压时间尺度的小扰动稳定,其中直流电压时间尺度指的是变换器外环控制带宽范围。本文提出了一个适用于研究并网双馈风机直流电压时间尺度稳定的降阶小信号模型。模型忽略了双馈风机的磁链动态和电流控制动态,考虑电网强度、运行点、控制环相互作用等稳定性影响因素。通过与详细模型的时域仿真和特征值比较验证了模型的准确性和适用性。基于提出的模型,运用特征值和传递函数两种方法来分析了直流电压时间尺度系统稳定性。特征值分析表明电网强度较弱时系统可能振荡失稳,此时系统主导振荡模式主要与锁相环相关,机侧有功/端电压控制也有参与,根轨迹灵敏度分析了控制器参数对系统稳定的影响趋势。并提出了以锁相环定义的同步阻尼分量,将控制环间相互作用量化为其提供的同步阻尼分量的叠加来分析系统稳定性,以此对电网强度、运行点、控制环参数等因素影响作用给出了机理性解释。分析结果通过详细模型的时域仿真进行了验证。 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 风力发电发展概述
    1.2 弱交流电网下DFIG直流电压时间尺度小扰动稳定性研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 适用于直流电压时间尺度小扰动稳定性分析的DFIG建模
    2.1 引言
    2.2 并网DFIG建模现状
    2.3 适用于直流电压时间尺度小扰动稳定性分析的DFIG模型及验证
    2.4 本章小结
3 基于特征值分析的并网DFIG直流电压时间尺度小扰动稳定性
    3.1 引言
    3.2 电网强度及运行点对直流电压时间尺度小扰动稳定影响
    3.3 控制环参数对直流电压时间尺度小扰动稳定影响
    3.4 本章小结
4 并网DFIG锁相环稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 基于传递函数分析的锁相环稳定性
    4.3 参数对锁相环稳定性影响
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录1 本文所用符号列表
附录2 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]含双馈风电场的电力系统低频振荡模态分析[J]. 李辉,陈宏文,杨超,赵斌,唐显虎.  中国电机工程学报. 2013(28)

博士论文
[1]并网型风力发电系统的小扰动稳定性分析研究[D]. 李军军.湖南大学 2011
[2]大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D]. 潘文霞.河海大学 2004

硕士论文
[1]含风电场的电力系统小干扰稳定性分析[D]. 刘小林.太原理工大学 2011
[2]风电机组和风电场的功率特性及电能质量测试研究[D]. 李庆.中国电力科学研究院 2006



本文编号：3511233