文档介绍：莽珐电痧大学工学硕士学位论文定桨距异步风力发电机运行特性分析与电压控制研究二七年三月
摘要风电由于具有可再生、环保、相对成本低等显著优点,而被认为是实现电能可持续供应的最现实选择。定桨距异步风力发电机组由于其结构简单、坚固、价格相对低廉、维护方便等优点而得到广泛应用,但是由于其发电运行需要从系统吸收无功功率,容易对接入电网电压造成不良影响,本文围绕定桨距鼠笼式异步风力发电机的运行及其无功补偿控制开展了深入研究。论文首先建立了定桨距鼠笼式异步风力发电机模型,其中包括风速模型、风力机模型和异步发电机模型,在此基础上分析了其运行特性,导出异步风力发电机组有功功率胛薰β蔘之间的关系,为定量分析风电场输出功率随机波动对接入电网点电压的影响提供了理论基础。其次,建立了基于薰Σ钩テ鞯氖罅揭觳椒缌Ψ⒌缥薰β什偿控制方案,动态仿真了实际风电场的运行情况和验证了诳刂品⒌缁端电压的有效性。从合理选择风力发电机参数及合理选择无功一电压控制方式等多方面提出了控制发电机机端电压的有效措施。最后,利用疎仿真软件,构建了定桨距鼠笼式异步风力发电运行及基于奈薰Σ钩タ刂频姆抡嫦低常檬挡馐荩运⒌哪P及无功补偿控制方法的有效性进行了仿真验证。关键词:电压控制;动态仿真;风力发电机组
甌谢琲琲疎琭琹,瑆瓸’琒,甌’东北电力大学硕士学位论文,.,’,.::篋;
日期:迦卜年上月孕日手量筮日期:迎辍狶月二日论文作者签名:面壬论文作者签名:』:辍#辉隆@纪跞论文原创性声明本人声明,所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中依法引用他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申本人如违反上述声明,愿意承担以下责任和后果:学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报;本人按照学校规定的方式,对因不当取得学位给学校造成的名誉损害,本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属东北电力大学。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,请的论文或成果。交回学校授予的学位证书;进行公开道歉;署名单位仍然为东北电力大学。导师签名:
第滦论课题背景及意义风能来自大自然,取之不尽,用之不竭,风力发电是当今世界上可再生能源开发利用中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电技术之一,既可替代短缺的常规能源又对环境没有污染,成为了各国竞相发展的对象/。但大多数风电场距电力系统和负荷中心较远,一般风电场与薄弱的末端电力系统相联。且由于风能变化的随机性,导致风电场输出电压波动。异步发电机运行时向电网输送有功功率和吸收无功功率,将进一步严重影响电压质量【F中最为突出的问题就是风电场及接近风电场的区域电力网电压质量严重下降。为了解决风力发电机并网以后,功率因数降低的问题,常常采用补偿电容。即使这样,仍然只能维持功率因数左右。另外,异步机不参与整个电网频率调节和电压调节,主要由于风速等因数的影响,风力发电机只能作为电网干扰源来看待。因此风力发电机并网运行将影响所接电力系统的电能质量。当一个地区电网内的风力发电装机容量较小时,风力发电机的投切和输出功率的波动对电网的安全稳定运行影响不大。然而,当地区电网中风力发电装机容量较大时,系统能否安全稳定运行就成为一个必须研究的问题。因此提高风电场电能质量、抑制电压波动【浚拍艽俳绲绯〈蠊婺5目7⒗谩电压是衡量电能质量的一个重要指标。电压质量对电网稳定运行,降低线路损耗,保证工农安全生产,提高产品质量,降低用电损耗等都有直接影响。因此,必须对系统各节点进行监视和控制,使电压水平维持在一个正常范围内。电力系统的各节点无功平衡决定了改节点的电压水平,由于当今电力系统的用户中存在着大量无功补偿频率变化的设备,如:轧钢机,电弧炉,电气化铁路等;同时用户中又有大量的对系统电压稳定性有较高的要求的精密设备,如:计算机,医用设备等。因此迫切需要对系统的无功进行补偿。
⒌绶⒄瓜肿在风电发展初期,由于定桨距异步风力发电机结构简单、维护方便、成本较低曾一度主导市场;随着新型风力发电机组性能价格比的逐渐降低以及新电网导则的引入目前已逐步退出风电市场。但在电网中还运行着大量这类风电机组,其模型仍然必不可少。这种风电机组主要由一个定桨矩的风机、一个普通感应式发电机和一组用于无功补偿的并联电容器组成,风机和发电机的轴系通过齿轮箱连接。在电力网适当的地点接入并联无功补偿装置,能够减小线路和变压器输送的无功功率,因而可以减小线路和变压器的电压损耗和提高电力网的电压水平,同时还能减小电