風(fēng)電接入對電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響及控制方法研究.pdf

1、雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機（DFIG）在風(fēng)電領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。它能最大化的利用風(fēng)能，并且實現(xiàn)有功無功的解耦控制，并且能為電網(wǎng)故障后的恢復(fù)提供一定的無功支撐。但是由于電力電力設(shè)備的大量應(yīng)用，當(dāng)電網(wǎng)受到擾動時，DFIG所表現(xiàn)的行為與常規(guī)機組會有很大不同。本文研究風(fēng)電接入對電網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響及其控制方法。
　　首先，對雙饋感應(yīng)發(fā)電機組進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，分別建立了風(fēng)力機機械模型（其中包括風(fēng)速模型、氣動模型、槳距角模型以及軸系模型）、背靠背式PWM

2、變換器模型以及轉(zhuǎn)子電流保護(hù)電路的模型。推導(dǎo)了由雙饋電機的五階動態(tài)模型簡化得來的適合小干擾穩(wěn)定分析的簡化模型，轉(zhuǎn)子側(cè)變換器以及網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型。將上述模型綜合起來得到用于DFIG仿真建模以及小干擾穩(wěn)定分析的微分方程組。
　　然后，搭建風(fēng)電接入 IEEE新英格蘭標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，并用模態(tài)分析的方法研究風(fēng)電接入對小干擾穩(wěn)定性的影響。為了改善風(fēng)電接入前系統(tǒng)在小干擾下不穩(wěn)定的情況，用雙饋發(fā)電機替代同步機發(fā)電機的出力。仿真表明替代后原在

3、小干擾下不穩(wěn)定的系統(tǒng)變得穩(wěn)定；建立兩種案例，一種通過增加負(fù)荷來平衡風(fēng)電場的有功出力，一種則是通過減小同步發(fā)電機出力來平衡，通過觀察模態(tài)分析的結(jié)果來比較兩種案例小干擾穩(wěn)定性的好壞。仿真結(jié)果表明在同樣的風(fēng)電滲透率下，減小同步發(fā)電機出力的方法其小干擾穩(wěn)定性更好。
　　最后，為提高風(fēng)電接入后系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性，設(shè)計了附加慣量控制器來提高風(fēng)電接入后系統(tǒng)的慣量。控制器以風(fēng)電場并網(wǎng)點的實測頻率為輸入信號，以槳距角的修正量為輸出信號。利用頻率和功