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《山东大学》 2015年
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基于储能系统变流器控制的并网风电场功率调节研究

任威  
【摘要】:针对并网风场出口功率的波动给电网运行造成的一定影响,以及现有的基于化学电池储能系统在抑制并网风电场短时功率波动时充、放电速度较慢,循环寿命受限等问题,本文采用超级电容器构建储能系统。利用其功率密度大,充、放电速度快,循环寿命等优点,通过控制储能系统变流器来控制超级电容器进行大功率快速充放电,实现调节并网风电场输出功率和抑制输出母线电压波动的作用。根据国内大部分风电场主接线的结构特点,储能系统在风电场中一般有分散安装和集中安装两种方式,结合实际风电场的单台机组和多台机组的出力数据对两种安装方式进行比较分析,在本文中将储能系统安装在风电场出口处。课题中并网风场采用双馈感应风电机组,为了得到一个能够相对准确描述风速变化的风速模型,本文在DigSILENT/PowerFactory中利用DSL语言编制了四风速模型的程序,经过分析其能够较准确的描述风速的变化特性。并对双馈感应风力发电机的变流器控制策略进行了设计,使风机输出的电磁功率能够准确的反应风速的变化。本文给出了超级电容器储能系统的配置容量的一种评估方法。,对储能系统变流器设许了两种控制策略,以分析储能系统在不同控制策略下对并网风场的出口功率调节作用。在DigSILENT/PowerFactory中,按照实际风电场的机组配置数据,搭建了风电场与超级电容器储能系统的模型。实验结果证明了所搭建的模型和所设计控制器的有效性;储能系统能够在短时内快速地抑制并网风电场有功功率和无功功率的波动,同时也平抑了风电场输出母线电压的波动。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM614;TM46

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【参考文献】
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