雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)建模與運(yùn)行特性研究.pdf

1、作為一種新型的可再生清潔能源，風(fēng)力發(fā)電成為新能源的主力已得到業(yè)界的廣泛重視，發(fā)展日趨迅速。由于風(fēng)力的波動(dòng)性和間歇性，隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模和機(jī)組單機(jī)容量的日益擴(kuò)大，含有風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響也越來(lái)越大。因此，有必要建立準(zhǔn)確的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型以便仿真研究。
　　 本文以雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)行原理分析、控制策略實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)建模及仿真研究等工作。本文詳細(xì)介紹了雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各組成部分的基本理論;研究了變流器

2、的控制策略，利用矢量控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了變流器的雙閉環(huán)解耦控制;建立了槳距角控制與最大風(fēng)能追蹤控制的模型?；谧兞髌鞯膭?dòng)態(tài)特性對(duì)變流器模型、轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)的控制系統(tǒng)模型做了合理的簡(jiǎn)化，并繪制了控制系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖。
　　 根據(jù)數(shù)學(xué)模型與簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)框圖，本文在Matlab/Simulink仿真軟件中搭建了組合風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、雙饋異步發(fā)電機(jī)、變流器及其矢量控制系統(tǒng)、變槳距控制、最大風(fēng)能追蹤的機(jī)電暫態(tài)模型。在電網(wǎng)電壓恒定的基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)各

3、組成部分，建立了整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)模型，對(duì)實(shí)際風(fēng)速小于、大于額定風(fēng)速等情況進(jìn)行了仿真和定性分析。仿真結(jié)果表明本文所建立的簡(jiǎn)化后的控制系統(tǒng)模型的有效性，驗(yàn)證了所建雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型的合理性與正確性。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文在電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP7.0)的用戶(hù)自定義建模系統(tǒng)中，搭建了雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)模型，在單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)算例中調(diào)用該模型進(jìn)行時(shí)域仿真分析，包括風(fēng)速擾動(dòng)和母線故障時(shí)的暫態(tài)分析。通過(guò)時(shí)域仿真分析