收藏本站
《华北电力大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于STATCOM的双馈风电场无功电压控制系统的研究

韩强  
【摘要】:能源危机、环境污染等问题的加剧使人类对可再生新能源发电的关注度日益增加,在众多新能源发电方式中,风力发电以其资源丰富、安全无污染、产业化基础好等优点备受青睐。然而由于风能的随机性和波动性,大规模风电并网对电力系统会造成诸多不利影响,其中一个重要方面就是风电场并网点的电压稳定问题,如电压波动、电压跌落等,建立风电场级的无功电压控制系统尤为必要。 本文以动态无功补偿设备STATCOM和双馈变速恒频风电机组为研究对象,对两者的运行原理、数学模型和控制策略进行了详细地研究分析工作。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了包含内环和外环两层控制模型在内的完整的STATCOM装置模型,通过对Matlab软件自带模型进行剖析改造的方式对双馈变速恒频风电系统建立起包含风力机、机械传动机构、双馈异步发电机、变流器在内的各构成部件的数学模型,以及由变流器功率解耦控制模型、最大风能捕获与转速控制模型和桨距角控制模型三部分所组成的完整控制器模型。在此基础之上,对两种设备分别进行了并网仿真计算,验证了所建模型的正确性。 考虑双馈风机的无功调控能力和运行约束,本论文建立了由无功需求决策层和无功协调优化分配层组成的双馈风机集群电压控制系统,由该集群系统与STATCOM的电压控制模式相配合,并利用变压器高压侧电压控制原理建立起风电场级的自动电压控制(AVC)系统。提出一种改进的双馈风机运行控制策略作为故障时段风电场AVC系统的紧急电压控制方案。在Matlab/Simulink环境下对建立的风电场AVC模型进行了系统级的仿真验证。 论文的最后讨论了实际工程实施中风电场侧AVC子站的系统配置、数据接口、功能要求、性能指标、软件开发流程及注意事项,针对AVC控制采用PI控制律存在的不足,提出一种PI控制与计算模型相结合的AVC调控策略,以期对实际项目中风电场AVC系统的开发部署起到一定的建设作用。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM761.1;TM614

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王兆安;李民;卓放;;三相电路瞬时无功功率理论的研究[J];电工技术学报;1992年03期
2 唐杰;罗安;欧剑波;赵伟;盘宏斌;;配电静止同步补偿器的模糊自适应PI控制策略[J];电工技术学报;2008年02期
3 刘思佳;庄圣贤;舒鑫东;;基于定子电压定向的双馈风力发电机功率控制[J];大电机技术;2010年04期
4 罗超;崔明建;韩晨曦;罗思敏;;静止同步补偿器STATCOH的d-q直接电流控制仿真[J];电力电子;2009年05期
5 王松岩;朱凌志;陈宁;于继来;;基于分层原则的风电场无功控制策略[J];电力系统自动化;2009年13期
6 靳静;艾芊;赵岩;;FACTS装置在风电场中的无功补偿原理与仿真[J];电力自动化设备;2007年08期
7 荣飞;罗安;盘宏斌;欧剑波;;改进dq变换法及在STATCOM中应用[J];电力自动化设备;2008年09期
8 袁晓冬;邱志鹏;李群;周克亮;;双馈型风电机组网侧换流器无功功率调节控制策略[J];电力自动化设备;2011年08期
9 黄悦华;徐阳;周星辰;;基于变论域模糊控制的无刷双馈风力发电系统空载并网控制[J];电力自动化设备;2012年02期
10 邹超;王奔;鲍鹏;;STATCOM在风力发电场中的应用[J];电气传动;2008年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘其辉;变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 艾斯卡尔;变速恒频交流励磁风力发电机系统及其控制原理研究[D];河海大学;2004年
2 付海涛;变速恒频风力发电系统的建模与仿真研究[D];华中科技大学;2005年
3 张薇;变速恒频双馈风力发电最大风能追踪研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 曹军;变速恒频双馈电机风电场综合控制系统研究[D];浙江大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彦;;三相四线制DSTATCOM的无功补偿装置设计[J];安徽职业技术学院学报;2011年04期
2 汪洋;成立;;适用于农网的中小功率风力发电电源研究[J];安徽农业科学;2011年27期
3 杨立永;王周龙;田红芳;;光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿[J];北方工业大学学报;2011年01期
4 汤赐;罗安;舒适;李建奇;;基于瞬时无功理论的谐波检测方法及其实现技术[J];变流技术与电力牵引;2007年04期
5 郁灿;金新民;张禄;战亮宇;;双馈风力发电机的稳态分析[J];大功率变流技术;2010年04期
6 张少云;刘斐;张铁军;陈刚;;一种变频器和工频电网之间同步切换的方法[J];大功率变流技术;2011年03期
7 张宪平;潘磊;秦明;;风电电网侧变流器在不平衡电压条件下的控制研究[J];大功率变流技术;2011年05期
8 王瑞舰;葛书鑫;;风力发电中的变速恒频技术综述[J];变频器世界;2009年08期
9 丁宁;王大鹏;孙华忠;;基于瞬时无功功率理论的APF的研究与仿真[J];变频器世界;2011年04期
10 张猛;陈虎;陶彩霞;;风电系统中发电机励磁控制系统的研究[J];变频器世界;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张硕;朱莉;杜林;刘永民;梅小丽;;风电场集中与分布并网对地区电网电压的影响研究[A];经济策论(下)[C];2011年
2 周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;;自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;;风电接入系统中TCSC的优化作用[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
4 乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;;风电场并网布局对系统稳定性的影响研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年
5 张志;龚仁喜;韦皓;;一种基于MATLAB的谐波电流检测方法的仿真研究[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
6 薛艳红;胡立坤;;基于粒子群优化的配电网静止同步补偿器PI控制器整定[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
7 张锋;李明霞;罗忠游;常喜强;;含风电地区电网暂态电压稳定性研究[A];2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2011年
8 李喜兰;王大光;宾雪;李虎军;涂芳芳;;近期风电场接入福建电力系统探讨[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
9 范高锋;于德龙;任普春;陶程;戴慧珠;;变动风速作用下风电场对电网电压的影响分析[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
10 吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;;风电接入系统中TCSC的优化作用[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
3 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
4 贾俊川;双馈风力发电系统中双变流器优化联合控制[D];华北电力大学(北京);2011年
5 王茜;风电场与输电网协调规划的模型和方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 陈仲伟;基于飞轮储能的柔性功率调节器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
7 蔚兰;分布式并网发电系统低电压穿越问题的若干关键技术研究[D];上海大学;2011年
8 李智;风电规律预测及对电网运行影响的研究[D];山东大学;2011年
9 李辉;基于矩阵变换器励磁的双馈型风力发电机并网运行控制策略研究[D];中南大学;2011年
10 盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
2 周志飞;考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究[D];长沙理工大学;2010年
3 冯凯辉;风电场动态无功补偿方案设计[D];长沙理工大学;2010年
4 陈智勇;双馈式风力发电系统低压穿越暂态优化控制[D];湘潭大学;2010年
5 杨先有;风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真[D];湘潭大学;2010年
6 林媛源;风电机组监控安全通信系统设计与实现[D];湘潭大学;2010年
7 孙标广;并联型有源电力滤波器的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
8 鲁超;直驱式风力发电系统逆变器控制策略研究[D];天津理工大学;2010年
9 张忠志;双馈风电机组并网稳定性研究[D];天津理工大学;2010年
10 徐凤星;双馈型变速恒频风力发电机转子侧变流器控制技术研究[D];湖南工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨映忠;"电荒"已拉响中国经济发展的警钟[J];重庆职业技术学院学报;2004年02期
2 N.Aparicio;Z.Chen;H.Beltran;E.Belenguer;;电压暂降过程中的双馈风力发电机无功功率调节能力(英文)[J];电力科学与技术学报;2008年03期
3 李文磊,井元伟,刘晓平,王冰;基于自适应逆推设计的STATCOM非线性鲁棒控制[J];东北大学学报;2003年03期
4 刘恩东,井元伟,王珂,张嗣瀛;基于神经网络的STATCOM非线性鲁棒逆推设计[J];东北大学学报;2005年10期
5 叶昌林;风力发电的前景探讨[J];东方电气评论;1997年03期
6 许洪华,倪受元,常振炎,李平;20kW变速恒频风力发电机的运行及其控制[J];电工电能新技术;1992年01期
7 赵荣祥,尹强,许大中;磁场定向交流励磁电机调速调功系统研究[J];电工电能新技术;1998年01期
8 邱瑞昌,姜学东,闫耀民,彭少贤;转子感应电势定向的双馈电机风力发电系统研究[J];电工技术学报;2004年04期
9 赵仁德,贺益康,黄科元,卞松江;变速恒频风力发电机用交流励磁电源的研究[J];电工技术学报;2004年06期
10 赵仁德,贺益康,刘其辉;提高PWM整流器抗负载扰动性能研究[J];电工技术学报;2004年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 董云龙;静止同步补偿器(STATCOM)的仿真与实现[D];东南大学;2004年
2 吴俊玲;大型风电场并网运行的若干技术问题研究[D];清华大学;2004年
3 董礼涛;SVC的优化设计及基于MATLAB的仿真研究[D];华北电力大学(北京);2005年
4 王硕;基于模糊神经网络的无刷双馈电机调速系统的研究[D];天津大学;2006年
5 宋宗峰;无刷双馈风力发电机的运行控制与并网研究[D];广东工业大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 纪勇,李向荣,朱庆翔;基于GTO的±20Mvar STATCOM的现场运行及改进[J];电力系统自动化;2003年04期
2 刘文华,姜齐荣,梁旭,刘遵义,纪勇;±20MvarSTATCOM总体设计[J];电力系统自动化;2000年23期
3 粟时平,刘桂英,刘承员;三相STATCOM的电流控制与谐波消除技术[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2001年02期
4 栗春,姜齐荣,王仲鸿,李承业;±20 Mvar STATCOM阻尼控制器输入信号选择研究[J];电力系统自动化;2000年23期
5 谢小荣,崔文进,陈远华,韩英铎;多机电力系统中STATCOM与发电机励磁的协调控制[J];电力系统自动化;2002年01期
6 谢小荣,崔文进,唐义良,韩英铎;STATCOM无功电流的鲁棒自适应控制[J];中国电机工程学报;2001年04期
7 高芳,王伟,俞旭峰,徐凤,陈陈,苏建设;STATCOM在上海电网中的应用仿真[J];电力系统自动化;2003年12期
8 马国喜,李正国,罗安,杨勇;大功率STATCOM装置IGBT吸收电路参数的多目标优化设计[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年03期
9 梁旭,刘文华,朱庆翔;STATCOM保护系统新进展[J];电力系统自动化;2000年23期
10 梁旭,刘文华,林峰;STATCOM保护系统设计[J];电力系统自动化;2000年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何晓嫒;陈建文;王琦;雷杨娜;崔巍;;靖边县龙洲乡风电场风能资源特征分析[A];第27届中国气象学会年会气候资源应用研究分会场论文集[C];2010年
2 栗然;张孝乾;唐凡;柯拥勤;;风电场容量比对无功补偿容量的影响研究[A];中国智能电网学术研讨会论文集[C];2011年
3 袁蓉;;大理电网风电接入的分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
4 乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;;风电场并网布局对系统稳定性的影响研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年
5 班欣;陈飞;祁欣;钱飞;曹开文;;连云港沿海风电场近地层湍流强度特征分析[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
6 欧阳帆;;基于PTW软件的风电场低电压穿越分析[A];2010输变电年会论文集[C];2010年
7 班欣;沙文钰;冯还岭;姜有山;祁欣;;沿海风电场近地层湍流强度特征分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
8 ;中水白城风电发展有限公司查干浩特风电场49.5MW建设项目[A];中国投资协会2008年理事会论文集[C];2008年
9 班欣;冯还岭;李中林;姜有山;祁欣;;沿海风电场近地层湍流强度特征分析[A];第28届中国气象学会年会——S4应对气候变化,发展低碳经济[C];2011年
10 ;河北建投新能源有限公司河北康保卧龙山风电场建设项目[A];中国投资协会2008年理事会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 于华鹏;风电并网国标终审稿从严 制造商启动升级[N];经济观察报;2011年
2 CUBN记者 陈文喜;风电并网又遭“弃风”尴尬[N];中国联合商报;2011年
3 记者 姜强;30万千瓦风电场开发项目落地双塔[N];朝阳日报;2011年
4 本报记者 陈玮英;风机企业海外投资风电场[N];中国企业报;2011年
5 记者 勾六零;大风坝者磨山风电场通过竣工验收[N];大理日报(汉);2011年
6 谢东芹;投资40亿元的50万千瓦风电场落户会宁[N];白银日报;2011年
7 刘海;江苏:建亚洲最大风电场[N];中国环境报;2005年
8 记者 王涛;世界最大海上风电场在英启用[N];经济日报;2010年
9 象山记者站 陈光曙 丁华 记者 王量迪;象山风电建设风生水起[N];宁波日报;2011年
10 中国气象局公共气象服务中心 杨振斌 姚雯;应加强风电场雷电监测评估和预警[N];国家电网报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成福;风电场并入电网的调控理论研究[D];山东大学;2012年
2 刘钊;风力发电系统中链式STATCOM关键技术[D];华中科技大学;2010年
3 崔杨;大规模风电场群联网的源网协调性研究[D];华北电力大学;2011年
4 苏勋文;风电场动态等值建模方法研究[D];华北电力大学(河北);2010年
5 柳玉;基于功率全程可调的风电场优化调度策略[D];华北电力大学;2013年
6 宫力;级联H-桥多电平STATCOM关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
7 熊卿;配电变压器一体化静止无功补偿器(DT-STATCOM)关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
8 蔺红;直驱式风电场动态等值建模研究[D];新疆大学;2012年
9 苗长新;中压级联型多电平STATCOM关键技术研究[D];中国矿业大学;2012年
10 陈闽江;含STATCOM的动态电压稳定分析研究[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 易鹏;静止同步补偿器(STATCOM)在达坂城风电场的应用研究[D];新疆大学;2010年
2 陆以军;风电接入对配电网的影响及对策研究[D];山东大学;2010年
3 蔡彦涛;大型风电场接入电力系统暂态稳定性研究[D];广东工业大学;2011年
4 张飞;含有储能设备的风电场并网运行相关问题研究[D];华北电力大学(北京);2010年
5 张俊;含风电场的电力系统频率稳定分析研究[D];新疆大学;2011年
6 李晓涛;并网型风电场的短路电流计算及低电压穿越能力分析[D];华北电力大学(北京);2011年
7 谭娟;含大规模风电场的电网等值研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 吴勇;尼尔基风电场新建工程可行性研究[D];吉林大学;2011年
9 李钦伟;大唐吉林向阳风电场风机布置方案及发电量研究[D];吉林大学;2011年
10 赵海岭;含直驱机组风电场的电力系统电压稳定性研究[D];新疆大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026