恒速与变速风力发电系统比较研究

发布时间：2020-05-18 22:04

【摘要】： 在人类面临能源、环境两大紧迫问题的今天，大力发展风电已成为世界各国一项长期的能源发展策略。目前恒速恒频异步发电机和变速恒频双馈异步发电机是大中型并网风电场所采用的两种主要发电方式。由于这两种发电机本身特性的差异，因此对并网系统的影响也不同。本文针对恒速恒频和变速恒频两种风电系统进行了稳态和暂态仿真比较研究。 论文在综述了恒速恒频风电系统和变速恒频风电系统基本理论的基础上，阐述了变速恒频双馈风电系统的四种运行状态和能量流动关系及其最大风能捕获原理。分别确定了风速模型、风力机模型和异步发电机和双馈异步发电机模型。 论文基于MATLAB／SIMULINK建立一个含风电场的三机五节点系统。利用该实验系统对恒速恒频和变速恒频风电系统的多种运行方式和扰动情况进行稳态和暂态方面的仿真比较研究。 论文通过研究表明：在稳态情况下，变速恒频风电系统的电压运行范围要比恒速恒频风电系统的电压运行范围小；当主系统发生故障时，变速恒频风电系统的电压波动和功率传输变化要比恒速恒频风电系统小；在弱电网中，发生1.8-2.2s三相接地故障和强阵风干扰时，变速恒频风电系统能够恢复到稳态运行状态，而恒速恒频风电系统则失去稳定。综上所述，本文研究表明变速恒频风电系统的稳态和暂态特性要好于恒速恒频风电系统，对弱电网而言，变速恒频系统有更明显的优势。
【图文】：

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本文编号：2670375