基于虚拟同步控制的双馈风电机组低电压穿越控制策略研究

发布时间：2022-07-13 18:07

　　随着社会的进步和科技的发展,能源问题成为制约人类发展的关键因素,历史上对资源的不合理开发和使用带来了严重的环境污染问题,作为最清洁的能源之一,风力发电技术得以迅速发展。但是风电并网容量的逐步提升,也使得传统电力系统等效惯量缺失,频率稳定性降低。为了有效解决这一问题,国内外学者分别提出了不同结构的虚拟同步控制方案。本文首先建立了双馈发电机机侧和网侧的数学模型,在此基础上分别推导了电流控制型和电压控制型的虚拟同步控制策略,并在传统功率解耦的电流矢量控制的基础上,提出了基于模型预测控制的虚拟惯量控制策略,进行了仿真验证。由于电压控制型在弱电网下的适应性更强,本文以电压控制型双馈发电机虚拟同步控制为例,重点分析了电网电压对称跌落故障下虚拟同步控制的风力发电机如何进行低电压穿越的问题。与传统故障穿越不同,本文首先将虚拟同步控制下的低电压故障穿越分成两个阶段,即故障瞬间和故障恢复以后。针对故障瞬间电压跌落激发双馈发电机内部剧烈的电磁暂态过程产生的电流冲击问题,提出了定子暂态磁链补偿的方案,有效抑制了双馈发电机故障时的转子电流和转矩的冲击;针对故障恢复时电压瞬变带来的长时间尺度有功功率和频率脉动问题... 

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国2018-2020年风电装机分布

图2.5双馈电机等效模型

最大功率追踪曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于定子虚拟阻抗的双馈风电机组虚拟同步控制策略[J]. 谢震,孟浩,张兴,靳晓雯.  电力系统自动化. 2018(09)
[3]虚拟同步发电机技术在风力发电系统中的应用与展望[J]. 柴建云,赵杨阳,孙旭东,耿华.  电力系统自动化. 2018(09)
[4]虚拟同步发电机并网稳定性研究综述[J]. 王晓声,江浩,刘辉,宋鹏.  华北电力技术. 2017(09)
[5]电网对称故障下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略[J]. 程雪坤,孙旭东,柴建云,赵杨阳.  电力系统自动化. 2017(20)
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[7]适用于弱电网的双馈风电机组新型故障穿越控制方法[J]. 洪敏,章雷其,迟方德,张琳,李晓婷,辛焕海.  电力系统自动化. 2017(10)
[8]双馈风电机组MPPT动态功率特性分析[J]. 苏勋文,徐殿国,杨荣峰,岳红轩.  电源学报. 2017(03)
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[10]低电压穿越过程中DFIG型风电场同步稳定及无功电流控制方法[J]. 刘璐,耿华,马少康,朱国荣,刘钟淇.  中国电机工程学报. 2017(15)

博士论文
[1]虚拟同步发电机（VSG）广义惯性与无功均分控制策略研究[D]. 徐海珍.合肥工业大学 2017
[2]双馈型风力发电变流器及其控制[D]. 杨淑英.合肥工业大学 2007



本文编号：3660517