含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)電壓-無功控制策略研究.pdf

1、隨著能源消耗的日益增長和環(huán)境的不斷惡化，世界各國把可再生無污染的新型清潔能源作為可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。風(fēng)能是一種取之不盡、無污染、具有大規(guī)模開發(fā)利用前景的能源。而風(fēng)力發(fā)電是新能源中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。
　　 變速恒頻運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括：雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。在新安裝的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)占到了很大的比重。一方面由于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間的電磁關(guān)系，變流器

2、只需供給轉(zhuǎn)差功率就可以調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對最大風(fēng)能的捕獲，大大減小了變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器的額定容量；另一方面，發(fā)電系統(tǒng)可以通過改變勵磁電流的幅值和相位實現(xiàn)獨(dú)立調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的有功、無功功率，這樣可以保證風(fēng)力發(fā)電廠運(yùn)行于單位功率因數(shù)減小電力系統(tǒng)的損耗。
　　 本文首先建立了變速恒頻雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在abc靜止坐標(biāo)系、dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動態(tài)數(shù)學(xué)模型；研究了其功率特性，為后續(xù)的內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次針對轉(zhuǎn)子側(cè)

3、變流器（RSC）和網(wǎng)側(cè)變流器（GSC）數(shù)學(xué)模型的非線性、強(qiáng)耦合的特性，研究了其基于狀態(tài)反饋精確線性化的非線性解耦控制策略，實現(xiàn)了對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的非線性解耦控制，并用Matlab/simulink進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明所提出的控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)有功、無功功率的解耦，提高了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)能力。
　　 最后研究了提高風(fēng)電接入地區(qū)電壓穩(wěn)定性的基于DFIG的風(fēng)電場無功功率控制策略。首先推導(dǎo)了節(jié)點(diǎn)注入無功與節(jié)點(diǎn)電