雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)群大面積脫網(wǎng)機(jī)理分析與預(yù)防控制研究.pdf

1、近年來(lái)，大面積風(fēng)電脫網(wǎng)事故頻發(fā)，給電力系統(tǒng)帶來(lái)功率沖擊。既影響風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行效益，也成為電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的隱患。因此，揭示風(fēng)電機(jī)群大面積脫網(wǎng)機(jī)理、構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)防控制措施，對(duì)提升風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行水平、促進(jìn)風(fēng)能大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先建立了目前主流風(fēng)電機(jī)組——雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，考慮了crowbar保護(hù)、超速保護(hù)等動(dòng)作特性影響，為分析機(jī)組初始工況、電壓擾動(dòng)強(qiáng)度、保護(hù)策略等因素對(duì)機(jī)組運(yùn)行行為影響奠

2、定基礎(chǔ)。
　　基于疊加原理，建立了電壓擾動(dòng)激勵(lì)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流解析計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上，分析了電壓擾動(dòng)強(qiáng)度和雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)初始工況對(duì)電壓擾動(dòng)后轉(zhuǎn)子電流的影響。
　　針對(duì)配備被動(dòng)式crowbar保護(hù)的風(fēng)電機(jī)群，闡釋了電壓嚴(yán)重?cái)_動(dòng)引發(fā)crowbar保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致的風(fēng)電機(jī)群同時(shí)脫網(wǎng)機(jī)理?；赑SCAD/EMTDC仿真平臺(tái)，搭建了雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組聯(lián)網(wǎng)仿真模型，通過(guò)仿真得到了不同工況下轉(zhuǎn)子電流觸發(fā)crowbar保護(hù)動(dòng)作所對(duì)應(yīng)的機(jī)

3、端電壓跌落臨界值。在此基礎(chǔ)上，基于PSAT仿真平臺(tái)，搭建了我國(guó)東北地區(qū)某風(fēng)電場(chǎng)仿真模型?；谠擄L(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)同時(shí)脫網(wǎng)進(jìn)行了仿真分析。
　　針對(duì)配備被動(dòng)式crowbar保護(hù)的風(fēng)電機(jī)群，根據(jù)轉(zhuǎn)子過(guò)流所引發(fā)的單機(jī)脫網(wǎng)時(shí)序，闡明了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)在脫網(wǎng)前因存在短時(shí)鼠籠異步電機(jī)狀態(tài)而從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率的現(xiàn)象及其引起風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)電壓進(jìn)一步下降，從而引發(fā)其他機(jī)組脫網(wǎng)的可能性。在此基礎(chǔ)上，揭示了近滿載工況下風(fēng)電機(jī)群連鎖脫網(wǎng)機(jī)理，建立了基于

4、斷面潮流計(jì)算的連鎖脫網(wǎng)計(jì)算分析方法。基于PSCAD/EMTDC和PSAT仿真平臺(tái)，搭建了我國(guó)東北地區(qū)某風(fēng)電場(chǎng)連鎖脫網(wǎng)計(jì)算分析模型，對(duì)該風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生的近滿載工況下連鎖脫網(wǎng)工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析，分析結(jié)果驗(yàn)證了所揭示連鎖脫網(wǎng)機(jī)理的合理性和所建立連鎖脫網(wǎng)計(jì)算分析方法的有效性。
　　針對(duì)配備主動(dòng)式crowbar保護(hù)的風(fēng)電機(jī)群，根據(jù)crowbar保護(hù)的不同控制策略，分析了電壓擾動(dòng)后風(fēng)電機(jī)組的機(jī)電暫態(tài)過(guò)程，揭示了機(jī)電暫態(tài)過(guò)程中電壓擾動(dòng)強(qiáng)度、cr

5、owbar保護(hù)電阻阻值、crowbar保護(hù)復(fù)位后DFIG參考功率等不同因素對(duì)風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)矩平衡的影響。在此基礎(chǔ)上，揭示了電壓擾動(dòng)后風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子超速觸發(fā)超速保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致的風(fēng)電機(jī)群超速脫網(wǎng)機(jī)理，推導(dǎo)了超速脫網(wǎng)的條件，建立了超速脫網(wǎng)的計(jì)算分析方法?；赑SCAD/EMTDC和PSAT仿真平臺(tái)，搭建了我國(guó)東北地區(qū)某風(fēng)電場(chǎng)超速脫網(wǎng)計(jì)算分析模型，對(duì)該風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生的近滿載工況下超速脫網(wǎng)工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析，分析結(jié)果驗(yàn)證了所揭示超速脫網(wǎng)機(jī)理的合理性和所建