基于分岔理論雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，風力發(fā)電在可再生能源發(fā)電中所占的比重不斷增加。雙饋風力發(fā)電機以其良好的運行特性，成為風力發(fā)電的主流機型。雙饋風電機組的并網(wǎng)對電網(wǎng)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，給電網(wǎng)的安全運行帶來極大的挑戰(zhàn)。本論文根據(jù)系統(tǒng)微分動力學方程，從非線性動力學的角度，運用分岔理論對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)各部分以及整體穩(wěn)定性進行研究。
　　首先，對雙饋風力發(fā)電機中存在的分岔現(xiàn)象進行研究。在雙饋風力發(fā)電機dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型中引入間接矢

2、量控制策略，運用MATCONT追蹤系統(tǒng)解流形、搜索分岔點，并通過時域仿真驗證系統(tǒng)分岔現(xiàn)象，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性。研究表明，一定參數(shù)下條件下，電機中會出現(xiàn)Hopf分岔現(xiàn)象，系統(tǒng)發(fā)生振蕩，給電機安全穩(wěn)定運行帶來影響。
　　其次，基于分岔理論對LCL型并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性進行分析。運用頻閃映射方法建立逆變系統(tǒng)離散迭代模型，基于Z矩陣特征值變化情況，對系統(tǒng)分岔點進行預測及類型判斷，劃分系統(tǒng)穩(wěn)定域。通過時域仿真驗證所建模型的準確性，穩(wěn)定域劃分的正確

3、性。研究結(jié)果表明，控制參數(shù)設計不合理將會使系統(tǒng)發(fā)生Hopf分岔現(xiàn)象，使并網(wǎng)型逆變器發(fā)生振蕩失穩(wěn)。
　　最后，對雙饋風力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進行研究。MATCONT仿真計算并網(wǎng)系統(tǒng)解流形及分岔點，根據(jù)系統(tǒng)矩陣特征值分析系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，通過電壓時域仿真波形分析驗證系統(tǒng)分岔現(xiàn)象，認識系統(tǒng)電壓失穩(wěn)方式；在此基礎上，引入SVC來抑制系統(tǒng)分岔點，分析SVC參數(shù)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明，并網(wǎng)系統(tǒng)會出現(xiàn)Hopf分岔點和鞍結(jié)分岔點，導