風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類面臨著閂益嚴(yán)峻的環(huán)境問題和能源問題。工業(yè)化帶來了二氧化碳等大量的溫室氣體，使全球氣候變暖，同時(shí)也消耗大量的煤、石油、天然氣等能源，而這些能源是不可再生的，用一點(diǎn)，少一點(diǎn)。面對這些嚴(yán)峻的問題，人們把目光投向了清潔的、可再生的能源。清潔可再生能源不排放溫室氣體，也不消耗煤、石油、天然氣等一次性能源。
　　 在上述背景下，風(fēng)能作為一種具有悠久使用歷史的清潔的、可再生的能源，人們開始了對其新一輪的大規(guī)模開發(fā)和利用

2、。由于電力是現(xiàn)代社會的動力源泉，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的風(fēng)力發(fā)電成為了開發(fā)風(fēng)能的主要方式。我國有著豐富的風(fēng)能資源，據(jù)初步探明，陸地上可開發(fā)的風(fēng)能資源即達(dá)2.53億千瓦，加上近海的風(fēng)能資源，全國可開發(fā)風(fēng)能資源估計(jì)在10億千瓦以上。但是由于風(fēng)速的隨機(jī)性，風(fēng)力發(fā)電具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，特別是隨著大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)，給整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的壓力。如何保證在大規(guī)模的風(fēng)電接入電網(wǎng)后使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行已成為目前電力工作者致力研究的一個(gè)主題。

3、
　　 風(fēng)力發(fā)電分為恒速恒頻和變速恒頻兩類。其中恒速恒頻機(jī)組風(fēng)能利用效率低，不能調(diào)節(jié)有功和無功功率。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要分為永磁直驅(qū)機(jī)組和雙饋感應(yīng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，能夠?qū)崿F(xiàn)對有功功率和無功功率的控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤，最大效率利用風(fēng)能。本文對雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了特性分析和仿真驗(yàn)證。
　　 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)很重要的指標(biāo)是低電壓穿越(LVRT)能力。當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線后才允許風(fēng)力發(fā)電機(jī)斷開與電網(wǎng)的連接

4、。這就要求，當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)要向電網(wǎng)提供無功功率。但是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及相應(yīng)的變換器的容量有限，不能向電網(wǎng)提供大量的無功功率來抑制電壓的跌落。本文中通過將靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)接入風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由靜止同步補(bǔ)償器向電網(wǎng)側(cè)輸出無功功率來補(bǔ)償網(wǎng)側(cè)的電壓跌落，降低了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制的復(fù)雜度，也提高了無功功率補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度，彌補(bǔ)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其變換器容量的不足。
　　 對于風(fēng)力發(fā)電面臨的另外的一個(gè)問題：其出

5、力隨風(fēng)速的變化而變化，具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)。本文中探討了通過儲能技術(shù)來對其輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)的可行性。文中以電池儲能系統(tǒng)(BESS)為對象，建立了電池儲能系統(tǒng)的簡化模型?；贛ATLAB仿真軟件對儲能系統(tǒng)接入風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建立了相應(yīng)的仿真模型，對其靜動態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制策略，對其進(jìn)行仿真并對結(jié)果進(jìn)行了分析，分析表明儲能技術(shù)可以很好地對風(fēng)機(jī)輸出功率的波動進(jìn)行補(bǔ)償，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
　　 另外，本文根據(jù)BE