變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)展和利用風(fēng)能是國(guó)際的大趨勢(shì),我國(guó)風(fēng)能資源豐富,風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)的的發(fā)展速度日益加快。目前,風(fēng)力發(fā)電以其自身無(wú)污染可再生的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為世界發(fā)展最快的新能源之一。隨著風(fēng)電技術(shù)日益成熟,兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的引進(jìn),風(fēng)電在電網(wǎng)中占的比重也持續(xù)升高,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低壓運(yùn)行的能力,成為了我國(guó)大規(guī)模利用風(fēng)力發(fā)電所必須面對(duì)的問(wèn)題。
　　 本文主要圍繞變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越相關(guān)控制技術(shù)展開(kāi)研究,并通過(guò)仿真對(duì)雙饋式和直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)電壓跌

2、落期間的運(yùn)行特性進(jìn)行分析,采取相應(yīng)措施以提高風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力。
　　 首先,對(duì)風(fēng)力機(jī)進(jìn)行了分析,結(jié)合雙饋感應(yīng)電機(jī)的工作原理和特點(diǎn),給出了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,研究了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制策略,采用基于定子磁鏈?zhǔn)噶慷ㄏ虻目刂撇呗?實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)定子有功功率和無(wú)功功率的解耦控制,為雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越分析和仿真研究打下了基礎(chǔ)。
　　 其次,采用改進(jìn)的定子磁鏈定向矢量控制方法,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,控制定

3、子輸出無(wú)功功率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在外部電網(wǎng)故障時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)出現(xiàn)的過(guò)電壓和過(guò)電流的抑制,并在電網(wǎng)波動(dòng)的情況下,建立了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,最后在MATIAB/SIMULINK環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行數(shù)值仿真,結(jié)果表明改進(jìn)方案有效提高了外部電網(wǎng)電壓故障時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子電流的控制,增強(qiáng)了電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力。
　　 第三,針對(duì)雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),在電網(wǎng)電壓深度跌落時(shí),提出應(yīng)用基于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的STATC

4、OM(靜止同步補(bǔ)償器),提高風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力?；赟TATCOM工作原理和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的特點(diǎn),建立了含STATCOM的雙饋風(fēng)電機(jī)組模型。仿真結(jié)果顯示,應(yīng)用基于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略的STATCOM,在電網(wǎng)電壓深度跌落時(shí),有效抑制了直流母線電壓過(guò)壓、轉(zhuǎn)子電流激增、無(wú)功功率大幅振蕩的現(xiàn)象,改善了并網(wǎng)電能質(zhì)量,提高了風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力。
　　 第四,針對(duì)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),提出在直流側(cè)增加多硫化鈉一溴液流電池(PSB)儲(chǔ)