風力發(fā)電系統(tǒng)阻抗模型及諧振特性研究.pdf

1、隨著全球風電大規(guī)模發(fā)展，風電并網(wǎng)點的電能質(zhì)量問題日益顯著。風電并網(wǎng)系統(tǒng)中含有大量的非線性設備，以及風電機組并入非理想弱電網(wǎng)等等情況，都會導致并網(wǎng)點諧波含量過高。當諧波電壓、電流的頻率與風電并網(wǎng)系統(tǒng)阻抗相匹配時，會引發(fā)串、并聯(lián)諧振，造成諧波電壓、電流的放大，嚴重時會導致風電機組脫網(wǎng)事故。為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，迫切需要研究諧振特性，得到規(guī)避諧振現(xiàn)象的有效方法，從根本上抑制諧振的發(fā)生。因此，有必要建立適用于風電系統(tǒng)諧振特性分析的模型，對

2、諧振影響因素進行研究。本文針對風電并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振問題，從單機阻抗建模、風場阻抗建模以及諧振特性分析三方面進行研究。
　　首先，在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對當前阻抗模型研究較為薄弱但實際中廣泛應用的雙饋風電機組進行研究。分別建立了計及控制策略的網(wǎng)側(cè)變流器和雙饋感應發(fā)電機(DFIG)及轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的正、負序諧波阻抗解析模型。將兩者并聯(lián)，能夠得到雙饋風電機組的阻抗模型。同時，考慮電網(wǎng)諧波分量對鎖相角產(chǎn)生干擾，依照原有建模思路，得到更為精確的

3、雙饋風電機組的阻抗模型。
　　接下來，在風電場中變壓器和電力線路元件諧波分析模型的基礎(chǔ)上，得到各自的阻抗模型表達式。針對風機的不同接線形式，整理出適用于諧振特性分析的風電場阻抗模型。通過仿真，驗證了文中建立的正、負序諧波阻抗解析模型的正確性，同時總結(jié)了各個模型不同頻率下的阻抗特性，為諧振影響因素分析打下基礎(chǔ)。
　　最后，對比阻抗穩(wěn)定性分析方法與阻抗掃描法的原理，選擇阻抗掃描進行諧振特性的分析。利用不同條件下風電場阻抗模型的掃