佛得角共和國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)分析與技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，全世界都面臨著諸如化石燃料短缺、石油價(jià)格飛漲、氣候變化等問(wèn)題。新能源發(fā)電已經(jīng)成為許多國(guó)家解決這一問(wèn)題的重要手段之一。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，在電網(wǎng)中引入大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)更具吸引力，但高滲透率的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等技術(shù)難題限制了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的普及。
　　 在佛得角共和國(guó)，能源需求在過(guò)去幾年中持續(xù)增長(zhǎng)，但絕大部分的石油依賴于從國(guó)外以很高的價(jià)格進(jìn)口，這使得基于可再生能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)越發(fā)受到重視。佛得角共和國(guó)的各個(gè)群島上風(fēng)力資源豐富，

2、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成為島上最有前途的可再生能源發(fā)電技術(shù)。目前，基于風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目正在實(shí)施中。為了檢查電力系統(tǒng)在高滲透率風(fēng)電場(chǎng)接入時(shí)所存在的問(wèn)題，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)之前使用仿真分析的方法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　 佛得角共和國(guó)的首都圣地亞哥島的電力系統(tǒng)包括9.35MW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和36MW柴油機(jī)發(fā)電廠。本文將該電力系統(tǒng)作為個(gè)案開(kāi)展研究，首先對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行了基于發(fā)電成本、燃料進(jìn)口減少量和溫室氣體排放量估計(jì)的

3、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，將結(jié)果與傳統(tǒng)的柴油發(fā)電進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電成本低，能減少燃料的進(jìn)口，降低溫室氣體的排放，是佛得角的一個(gè)很好的選擇。
　　 本文基于Matlab/Simulink?中的SimPowerSystems相量模型建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、雙饋異步發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、傳輸線、電力電子變換器和STATCOM等的詳細(xì)模型。針對(duì)三相電力電子變換器，本文建立了基于dq0坐標(biāo)系的控制系統(tǒng)仿真模型，給出了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基于電力電子

4、變換器的控制和保護(hù)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)試和分析。
　　 本文基于Matlab/Simulink?對(duì)圣地亞哥島的電力系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真研究。分析了電力系統(tǒng)分別在陣風(fēng)條件下和輸電線短路時(shí)的穩(wěn)定性和運(yùn)行情況，并考慮了無(wú)功功率補(bǔ)償器STATCOM的影響。仿真結(jié)果顯示，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電廠處于穩(wěn)定的陣風(fēng)環(huán)
　　 境中時(shí)，電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。然而，在輸電線出現(xiàn)短路的情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將可能關(guān)閉。
　　 STATCOM保證了風(fēng)力發(fā)