FACTS對(duì)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(duì)FACTS設(shè)備的設(shè)計(jì)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(jì)及EMTP仿真驗(yàn)證等幾個(gè)方面進(jìn)行研究，所做主要工作如下：(1)設(shè)計(jì)一種動(dòng)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(jì)及性能?；谧兞髌鲀蓚?cè)的功率傳輸原理，對(duì)控制算法的各個(gè)部分進(jìn)行說明和設(shè)計(jì)，最終給出整體控制算法，并對(duì)算法效果進(jìn)行了驗(yàn)證。用能量守恒原理的直流側(cè)電壓控制方法設(shè)計(jì)了三相動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償器，對(duì)于系統(tǒng)三相不對(duì)稱的情況，提取

2、三相不對(duì)稱電流的基波負(fù)序分量，對(duì)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償器的算法進(jìn)行了負(fù)序分量校正。而對(duì)于三相諧波負(fù)荷的情況，通過對(duì)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(shí)補(bǔ)償無功和諧波的作用。該方法具有較大工程實(shí)際意義。對(duì)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(shí)時(shí)相位信息作為計(jì)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(duì)鎖相環(huán)輸出的影響。對(duì)其三相輸入信號(hào)存在直流偏移、不對(duì)稱、諧波等干擾情況對(duì)三相PLL檢測(cè)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(yàn)證，并對(duì)相位突變和頻率突變的情況進(jìn)行了仿真研究。(3)以動(dòng)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(lì)磁調(diào)節(jié)器，對(duì)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(duì)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(huì)隨風(fēng)速的

4、波動(dòng)發(fā)生變化，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果好，同時(shí)驗(yàn)證了第二章所設(shè)計(jì)算法的可靠性。(4)針對(duì)異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，提出一種針對(duì)定槳恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變速運(yùn)行系統(tǒng)，并對(duì)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(cè)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(lì)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