雙饋風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性影響.pdf

1、目前，煤炭能源不斷的消耗，自然環(huán)境不停的變化，可再生能源作為清潔能源逐漸得到重視。其中，風(fēng)力發(fā)電由于其迅速發(fā)展與日趨成熟的技術(shù)，已經(jīng)在全球得到發(fā)展，占據(jù)了電力系統(tǒng)越來越高的比例。然而，因為風(fēng)力發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性，其可控性和可靠性一般的也弱于常規(guī)機(jī)組，風(fēng)電入網(wǎng)對電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性影響問題成為了新的科研方向。
　　本文以雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對象，以雙饋風(fēng)機(jī)接入單機(jī)無窮大系統(tǒng)為研究系統(tǒng)，進(jìn)行了以下研究工作:
　　本文首先介

2、紹了雙饋風(fēng)電機(jī)組的物理模型，并搭建了雙饋風(fēng)機(jī)的詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，繼而推導(dǎo)出雙饋風(fēng)機(jī)的完整狀態(tài)空間模型。本文提出將并網(wǎng)DFIG看作反饋控制器，繼而可以建立一種含并網(wǎng)DFIG的電力系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型。以單機(jī)無窮大系統(tǒng)為例，得出了DFIG接入單機(jī)無窮大系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，并通過算例驗證了模型推導(dǎo)的合理性。
　　當(dāng)前，普遍使用的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的理論方法包含阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法和模式分析法。本文通過阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法來探討雙饋感應(yīng)風(fēng)機(jī)

3、的接入對單機(jī)無窮大系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。按照雙饋風(fēng)機(jī)接入單機(jī)無窮大系統(tǒng)的線性化模型畫出Phillips-Heffron模型圖，然后通過不同的阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法計算同步發(fā)電機(jī)的勵磁部分和雙饋風(fēng)機(jī)部分對同步機(jī)的機(jī)電振蕩回路的阻尼轉(zhuǎn)矩，并重點(diǎn)研究了雙饋風(fēng)機(jī)部分提供阻尼轉(zhuǎn)矩的通路及關(guān)鍵參數(shù)。最后通過算例研究了發(fā)電機(jī)的輸出功率大小對阻尼轉(zhuǎn)矩的影響。
　　本文通過模式分析法來探討雙饋感應(yīng)風(fēng)機(jī)的接入對單機(jī)無窮大系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。對雙饋風(fēng)機(jī)

4、接入單機(jī)無窮大系統(tǒng)的線性化模型進(jìn)行推導(dǎo)分析，得出雙饋風(fēng)機(jī)與電力系統(tǒng)間的動態(tài)交互對小干擾穩(wěn)定性的影響的評估指標(biāo)。通過對模型中傳遞函數(shù)的簡化，對評估指標(biāo)進(jìn)行簡化分析。最后通過算例研究了發(fā)電機(jī)的出力、RSC控制參數(shù)、DFIG接入位置對動態(tài)交互的影響。
　　本文的研究內(nèi)容對于風(fēng)火打捆遠(yuǎn)距離輸電有一定的現(xiàn)實意義，對于電力系統(tǒng)的阻尼轉(zhuǎn)矩分析與模式分析有一定的指導(dǎo)意義，對于研究雙饋風(fēng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)機(jī)對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的不同影響有一定的參考價