变速风电机组的虚拟惯性与系统阻尼控制研究
变速风电机组的虚拟惯性与系统阻尼控制研究【摘要】:大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性和阻尼特性改变,因而高风电渗透率电网的稳定性问题远比传统电网严峻。本文首先建立了变速风电机组
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM614
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-14
- 第1章 绪论14-28
- 1.1 课题背景及意义14-15
- 1.2 国内外研究动态15-26
- 1.2.1 风力发电及电网友好型风电技术15-17
- 1.2.2 变速风电机组故障穿越控制技术17-18
- 1.2.3 变速风电机组频率控制技术18-22
- 1.2.4 变速风电机组阻尼控制技术22-26
- 1.3 本文研究内容26-28
- 第2章 变速风力发电机组模型及控制系统28-57
- 2.1 引言28-29
- 2.2 风力发电机组的类型与特点29-32
- 2.3 双馈风电机组模型及控制系统32-45
- 2.3.1 双馈感应发电机的运行原理32-33
- 2.3.2 双馈感应发电机的数学模型33-38
- 2.3.3 双馈风电机组变流器的数学模型38-40
- 2.3.4 双馈风电机组的控制系统40-45
- 2.4 永磁风电机组模型及控制系统45-52
- 2.4.1 永磁风电机组的运行原理45-46
- 2.4.2 永磁同步发电机的数学模型46-47
- 2.4.3 永磁风电机组变流器的数学模型47-49
- 2.4.4 永磁风电机组的控制系统49-52
- 2.5 变桨风力机模型及控制系统52-55
- 2.5.1 风力机模型52-53
- 2.5.2 风力机控制系统53-55
- 2.6 本章小结55-57
- 第3章 变速风电机组的虚拟惯性控制57-79
- 3.1 引言57-58
- 3.2 变速风电机组的虚拟惯量58-61
- 3.3 变速风电机组的虚拟惯性控制策略61-66
- 3.3.1 附加惯性控制61-62
- 3.3.2 基于功率跟踪优化的虚拟惯性控制62-66
- 3.4 变速风电机组对系统惯性支持的仿真分析66-77
- 3.4.1 系统简介66-68
- 3.4.2 负荷突变时的仿真分析68-72
- 3.4.3 风速变化时的仿真分析72-74
- 3.4.4 变速风电机组与同步发电机组的惯性响应对比分析74-75
- 3.4.5 基于功率跟踪优化的虚拟惯性控制与附加惯性控制的对比分析75-77
- 3.5 本章小结77-79
- 第4章 变速风电机组对系统功率振荡的阻尼控制79-100
- 4.1 引言79-80
- 4.2 变速风电机组的故障穿越控制策略80-87
- 4.2.1 双馈风电机组的故障穿越控制方案80
- 4.2.2 永磁风电机组的故障穿越控制方案80-87
- 4.3 变速风电机组改善系统阻尼的控制策略87-93
- 4.3.1 有功阻尼控制策略87-90
- 4.3.2 无功阻尼控制策略90-93
- 4.4 变速风电机组改善系统阻尼的仿真分析93-98
- 4.4.1 系统简介93-94
- 4.4.2 永磁风电机组的阻尼控制94-97
- 4.4.3 双馈风电机组的阻尼控制97-98
- 4.5 本章小结98-100
- 第5章 变速风电机组的综合PSS控制100-115
- 5.1 引言100-101
- 5.2 惯性控制对系统阻尼特性的影响101-105
- 5.2.1 基于功率跟踪优化的虚拟惯性控制对系统阻尼特性的影响101-104
- 5.2.2 附加惯性控制对系统阻尼特性的影响104-105
- 5.3 变速风电机组的综合PSS控制策略105-106
- 5.4 变速风电机组的综合PSS控制器106-108
- 5.5 综合PSS控制改善系统惯性与阻尼的仿真分析108-113
- 5.5.1 变速风电机组的虚拟惯性响应109-111
- 5.5.2 综合PSS控制改善系统阻尼特性的仿真分析111-113
- 5.5.3 惯性控制对系统阻尼特性影响的对比分析113
- 5.6 本章小结113-115
- 第6章 结论与展望115-117
- 6.1 结论115-116
- 6.2 进一步研究工作展望116-117
- 参考文献117-126
- 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果126-128
- 攻读博士学位期间参加的科研工作128-129
- 致谢129-130
- 作者简介130
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