FACTS對提高風(fēng)力發(fā)電及電力網(wǎng)綜合性能的研究.pdf

1、本文針對FACTS設(shè)備的設(shè)計及其在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，主要在異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。從原理、算法、參數(shù)設(shè)計及EMTP仿真驗證等幾個方面進(jìn)行研究，所做主要工作如下：(1)設(shè)計一種動態(tài)無功調(diào)節(jié)變流器，闡述其原理、控制規(guī)律、參數(shù)設(shè)計及性能。基于變流器兩側(cè)的功率傳輸原理，對控制算法的各個部分進(jìn)行說明和設(shè)計，最終給出整體控制算法，并對算法效果進(jìn)行了驗證。用能量守恒原理的直流側(cè)電壓控制方法設(shè)計了三相動態(tài)無功補(bǔ)償器，對于系統(tǒng)三相不對稱的情況，提取

2、三相不對稱電流的基波負(fù)序分量，對動態(tài)無功補(bǔ)償器的算法進(jìn)行了負(fù)序分量校正。而對于三相諧波負(fù)荷的情況，通過對穩(wěn)定諧波源進(jìn)行諧波分析，提取其特征諧波進(jìn)行補(bǔ)償，即可起到同時補(bǔ)償無功和諧波的作用。該方法具有較大工程實際意義。對于單相及三相系統(tǒng)在調(diào)節(jié)無功和補(bǔ)償諧波方面具有一定的靈活性。(2)為在頻率變化的情況下，仍能有效鎖定頻率并得到實時相位信息作為計算及變換的基準(zhǔn)，分析了三相鎖相環(huán)的原理、基本性能及誤差特性，從理論和仿真兩方面上分析了各種輸入情況

3、下對鎖相環(huán)輸出的影響。對其三相輸入信號存在直流偏移、不對稱、諧波等干擾情況對三相PLL檢測相位誤差的影響進(jìn)行了公式推導(dǎo)，分析了諧波的含量并進(jìn)行仿真驗證，并對相位突變和頻率突變的情況進(jìn)行了仿真研究。(3)以動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)淖兞髌髯鳛槎泐l風(fēng)電機(jī)組的新型勵磁調(diào)節(jié)器，對該風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。在不同風(fēng)速情況下對該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，并與固定電容容量的無功補(bǔ)償效果進(jìn)行了比較，可得到穩(wěn)定顯著的補(bǔ)償效果，補(bǔ)償后系統(tǒng)電壓與電流幾乎同相且不會隨風(fēng)速的

4、波動發(fā)生變化，動態(tài)補(bǔ)償效果好，同時驗證了第二章所設(shè)計算法的可靠性。(4)針對異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，提出一種針對定槳恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變速運(yùn)行系統(tǒng)，并對其接線形式、運(yùn)行方式及協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了討論，并給出了仿真結(jié)果。采用了變頻檢測原理，保證補(bǔ)償器輸出頻率與籠型異步發(fā)電機(jī)頻率同步，補(bǔ)償器用來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁所需的無功功率；控制輸出的電壓穩(wěn)定或經(jīng)過整流橋后能使其直流側(cè)電壓穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)有功功率直接輸出至交流負(fù)載。由于變流器只提供無功功率，與負(fù)載相連的變流器只