電氣10k2設(shè)計(jì)宋海龍

1、響進(jìn)行了分析； 在第三章根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學(xué)模型建立起基于/響進(jìn)行了分析； 在第三章根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學(xué)模型建立起基于/關(guān)鍵字：變速風(fēng)力機(jī)；風(fēng)力發(fā)電；電壓穩(wěn)定性；動(dòng)態(tài)仿THEIMPACTOFVARIABLESPEEDWIND TURBINEAND WIND FARM GRID CONNECTION VOLTAGE STABILITYOFTHEWith the economic development, energy consumption increased year by year, depletion of conventional energy dilemma f

2、acing increasingly urgent need some non-polluting, renewable new energy. Grid-connected er generation has been developed for THEIMPACTOFVARIABLESPEEDWIND TURBINEAND WIND FARM GRID CONNECTION VOLTAGE STABILITYOFTHEWith the economic development, energy consumption increased year by year, depletion of

3、conventional energy dilemma facing increasingly urgent need some non-polluting, renewable new energy. Grid-connected er generation has been developed for its l energy source, l environments and al benefit 1970s, which foreign absorbs much attention about the panied with the chapter of this r, I desc

4、ribe some of the development us of domestic er, er explains some of the concepts and describes the research er system voltage stability and the significance of the impact on the second chapter，I discusses the ition of er generation system and described the characteristics of the different wind turbi

5、ne, and variable speed wind turbine impact mathematicaler system voltage stability he third chapter to establish ergenerationsystem basedbased on thecomponentsof /ulation environment is created mainly wind ;he er system chapter is based on the simulation to simulate a ysis of verify some s of the se

6、cond chapter, but also by changing some parametersyzethe impacton theelectric eye before and afterthe faulter systemvoltagestabilityproblem isavery complexrinvestigatedonly a small partofit,and themorework will bedone to further erKey Words: Variable speed wind turbine; er generation; stability;Dyna

7、mic摘 111.11.21.31.41.51.61223442摘 111.11.21.31.41.51.6122344262.12.22.2.12.2.22.32.3.12.3.266679992.42.4.12.4.233.23.344.14.21 1.1 的1 1.1 的（1）520%（2）202010%10（4）（5）（6）20（9）1.2 2030(GWEC)201220（9）1.2 2030(GWEC)201210002012112012。2030222500GW3,4,5,6我國的風(fēng)力發(fā)電興起于 20 世紀(jì) 80 年代。自 1986 年在山東榮成建成第一個(gè)示范風(fēng)電場至今，經(jīng)過不到

8、 30 年的發(fā)展，風(fēng)電場裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大，20052009 年，我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量以年均 90%以上的速度增長。2007 年裝機(jī) 330.4 萬 kW，2008 年裝機(jī) 624.6 萬 網(wǎng)容量達(dá) 3107 萬 kW。截止到 2011 年底，我國累計(jì)裝機(jī)容量 62364.2MW，同比增長 （1）從國外發(fā)展情況來看，12MW等3000h50%(4)(5)(6)等3000h50%(4)(5)(6)1.4 1.5 。1.6 1.5 。1.6 隨著風(fēng)力發(fā)了系統(tǒng)潮流分布和節(jié)點(diǎn)電壓水平。風(fēng)電場與主電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)(PPC電壓調(diào)節(jié)的集中自動(dòng)電壓控制(AVC了系統(tǒng)潮流分布和節(jié)點(diǎn)電壓水平。風(fēng)電場與主電網(wǎng)的公共連

9、接點(diǎn)(PPC電壓調(diào)節(jié)的集中自動(dòng)電壓控制(AVC2 發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)將動(dòng)能裝換成電能82.1 統(tǒng)兩類。所謂恒速恒頻方式是指，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速不隨風(fēng)速的波動(dòng)而變化，維持恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)比要小得多，因此相對(duì)的裝置成本較低，成為一種主流的發(fā)展趨勢。恒RCC（轉(zhuǎn)子電流控制2 發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)將動(dòng)能裝換成電能82.1 統(tǒng)兩類。所謂恒速恒頻方式是指，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速不隨風(fēng)速的波動(dòng)而變化，維持恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)比要小得多，因此相對(duì)的裝置成本較低，成為一種主流的發(fā)展趨勢。恒RCC（轉(zhuǎn)子電流控制速2.2.1 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作nsff1（50Hznsff1（50Hzf1（50Hz低，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)

10、速回降至同步轉(zhuǎn)速nsf1（50Hz變速恒頻的雙饋異步發(fā)轉(zhuǎn) 速傳2-1 雙饋異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)原理圖2.12.2.2.1f1（50Hz變速恒頻的雙饋異步發(fā)轉(zhuǎn) 速傳2-1 雙饋異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)原理圖2.12.2.2.12.2.2.225%。需要注意的是，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)處25%。需要注意的是，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)處的有功功率與無功功率滿足Q=Ptan,其中tan對(duì)應(yīng)于某一預(yù)先指定的恒定功率因數(shù)cos 2.2.2.3（1）（2）（3）15%（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）2.3 2.3.1 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類及工直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是不使用齒輪箱，風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)直接同軸相連的風(fēng)力發(fā)電系(DDSG)2

11、.3 2.3.1 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類及工直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是不使用齒輪箱，風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)直接同軸相連的風(fēng)力發(fā)電系(DDSG)2.3.2 多極永磁同步發(fā)電機(jī)型風(fēng)力發(fā)2-22-2風(fēng)力機(jī)采用變槳距功率控制方式實(shí)現(xiàn)最有效運(yùn)行。永磁發(fā)電機(jī)的定子與普通交流電機(jī)相2.3.2.1永磁同步發(fā)電2.3.2.22.3.2.32.3.2.22.3.2.32.4 2.4.1 電壓值的偏差、電壓波動(dòng)與閃變電壓偏差u%=（節(jié)點(diǎn)實(shí)測電壓值額定電壓值）/額定電壓值 100%電壓偏差是電能質(zhì)量的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。GB 123251990供電電壓允許偏差中10%電壓UNUmaxUminUd=(Umax通常以d電壓UNUmaxU

12、minUd=(Umax通常以d近的電壓閃變是描述網(wǎng)絡(luò)電壓的動(dòng)態(tài)變化，這種變化或者由風(fēng)電機(jī)或者由變化的負(fù)荷引起。閃變標(biāo)準(zhǔn)通常是用來表征瞬時(shí)電壓變化的，對(duì)風(fēng)力發(fā)電有重要意義，這是因?yàn)椋猴L(fēng)（1）（2）（3）2.4.2 含風(fēng)電電力系統(tǒng)電壓2.4.2 含風(fēng)電電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分1. 風(fēng)電接入系統(tǒng)引起的穩(wěn)定性問題主要是電壓穩(wěn)定性問題，其對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的2. 風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的分析（1）雙饋異步發(fā)電機(jī)（DFAG）DFAGDFAG的靜態(tài)電壓水平。0的電壓產(chǎn)生影響，但影響較小，不會(huì)破壞地區(qū)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。（2）直驅(qū)式同步發(fā)電機(jī)（DDPMSG）作DFAGDFAG的靜態(tài)電壓水平。0的電壓產(chǎn)生影響，但影響

13、較小，不會(huì)破壞地區(qū)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性。（2）直驅(qū)式同步發(fā)電機(jī)（DDPMSG）作DDPMSG四種控制模式（PQQUDCQUDCUac3. 含風(fēng)電電力系統(tǒng)電壓暫態(tài)穩(wěn)定性分析（1）AC/ACDFAGAC/ACDFAGDFAG降低穩(wěn)定性；優(yōu)化可變風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行模式可以增強(qiáng)常規(guī)發(fā)電機(jī)附近的暫態(tài)穩(wěn)定小了同步發(fā)電機(jī)的容量（參與電力系統(tǒng)振蕩）具有阻尼作用。（2）DFAGDFAG在 DFAG 的情況下，發(fā)電機(jī)負(fù)荷擾動(dòng)也引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與位置的變化。但是由于包含異DFAG 本身是異步發(fā)電機(jī)，其性能主要由變換器及其控制決定。DFAG 并不參與到常規(guī)同步率是不同的；在擾動(dòng)期間（電壓跌落率是不同的；在擾動(dòng)期間（電壓跌落

14、發(fā)電機(jī)的電網(wǎng)側(cè)變換器（逆變器）d、q3 MathworkserSystemToolbox、信號(hào)處理工具箱（SignalToolboxBlockToolbox仿3 MathworkserSystemToolbox、信號(hào)處理工具箱（SignalToolboxBlockToolbox仿更加靈活解為基本風(fēng)VVgVcVn3.2.1 基本風(fēng)模式中：V，m/s；AK的尺度參數(shù)和形狀參數(shù)；（）3.2.2 陣風(fēng)模0式中：V，m/s；AK的尺度參數(shù)和形狀參數(shù)；（）3.2.2 陣風(fēng)模0=（Vgmax/2）1-cos2(t-3.2.3 漸變風(fēng)模0T1R 0=Vcmax(t-TIR)/(T2R-為漸變風(fēng)最大值，m/s3

15、.2.4 隨機(jī)風(fēng)模Vn=VnmaxRam(-間均勻分布的隨機(jī)數(shù)；v，rad/s；v0-2式中，Vwm/s3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及電網(wǎng)系統(tǒng)中的其他模型式中，Vwm/s3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及電網(wǎng)系統(tǒng)中的其他模型4 4.1 風(fēng)速模4 4.1 風(fēng)速模型（1）基本風(fēng)4-1 （3）4-2 （4）4-3 （5）4-3 （5）4-4 4-5 以下數(shù)據(jù)參加文獻(xiàn)4.1.2 風(fēng)力機(jī)參以下數(shù)據(jù)參加文獻(xiàn)4.1.2 風(fēng)力機(jī)參2 發(fā)電機(jī)參34.1.4 變換器的參數(shù)6*10000*10-6 4.1.5 用于仿真的電力系統(tǒng)4-69MW,4-7 ，4.1.5 用于仿真的電力系統(tǒng)4-69MW,4-7 ，仿真時(shí)間為 2s，來研究電網(wǎng)發(fā)

16、生故障時(shí)風(fēng)力機(jī)輸出的電壓、有功功率和無功功率123線4.2.1 風(fēng)速變化對(duì)4.2.1 風(fēng)速變化對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影（1）4-8 4-9 4-10 4-114-10 4-11（2）圖4-（2）圖4-4-13 4-15 4-15 04.2.2 電網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)電機(jī)組輸出特性（1）4-16 4-17 （1）4-16 4-17 4-18 4-19 4-19 （2）4-20 4-4-4-4-4-4-4.2.3 故障點(diǎn)距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)位4.2.3 故障點(diǎn)距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)位置的不同對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響我利用模型在無功功率控制方式下分別設(shè)置了電網(wǎng)在距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)處10km處發(fā)生三相短路故障，0.5s0.6s2s 從

17、圖可以看出，距離風(fēng)力發(fā)電機(jī)0.1km 處發(fā)生三相短路電壓降落要比10km 4- 0.1km4- 0.1km10km 0.1km 04.2.4 風(fēng)電機(jī)組在兩種控制方式下的0.5s 0.8s，仿真時(shí)間為 1s。觀察風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出機(jī)端電壓4-28 功4-29 4-28 功4-29 文. 大型風(fēng)電場并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響Z.告周雙喜，魯宗相. 風(fēng)力發(fā)電與電力系統(tǒng)公司. 2012. 風(fēng)電并網(wǎng)及運(yùn)行技術(shù)：選擇，. 歐美風(fēng)電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與啟示，. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)與應(yīng)用. 風(fēng)力發(fā)電10CarrascoJM,FranqueloLG,BialasiewiczJer-electronicsystemsfo

18、rtheegrationrenewableenergy2006,53(4):1002-:AsurveyJ.IEEEions on Industrial38-. 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展J.，浩，江建中. 大功率直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述J.，2008,36（9：52-54-，段向陽. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)電力. 電能質(zhì)量分析與控制文. 大型風(fēng)電場并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響Z.告周雙喜，魯宗相. 風(fēng)力發(fā)電與電力系統(tǒng)公司. 2012. 風(fēng)電并網(wǎng)及運(yùn)行技術(shù)：選擇，. 歐美風(fēng)電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與啟示，. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)與應(yīng)用. 風(fēng)力發(fā)電10CarrascoJM,FranqueloLG,BialasiewiczJer-electronicsystemsfortheegrationrenewableenergy2006,53(4):1002-:AsurveyJ.IEEEions on Industrial38-. 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展J.，浩，江建中. 大功率直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述J.，2008,36（9：52-54-，段向陽. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)電力. 電能質(zhì)量分析與控制，. 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓運(yùn)行技術(shù)，J.