考虑备用容量影响的海上风电场建模仿真研究

摘要

随着全球经济的发展,人类对能源的需求日益增加,如何实现能源的可持续发展,已经是世界各国必须解决的问题。而风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,有效地开发风能可以减缓地球资源消耗并保护环境。本文围绕永磁直驱风电机组的建模仿真及其控制策略进行了研究,主要工作如下:
　　1.研究了直驱式永磁同步风电机组的数学模型,对风轮、传动链等实体模块进行了描述,并对公式推导的中间假设和必要条件给出了解释与说明。
　　2.基于现代控制理论,对仿真分析中需要的最大风能跟踪控制、变桨距控制、机侧变流器和网侧变流器的控制策略进行详尽的阐述。
　　3.基于上述分析,在DIgSILENT/Power Factory中搭建了风电机组、海上风电场以及接入电网的数学模型,通过海上风电场的动态特性仿真分析验证了搭建模型的正确性和有效性。
　　4.研究了海上风电场并网对电网电压和频率稳定性的影响,提出了直流电压控制器改善电压稳定性的建议,并研究了风电场在风速不同的条件下,对电力系统备用容量的影响。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3 DigSilent仿真平台

1.4本文主要工作

第二章 直驱式永磁同步风机数学模型

2.1引言

2.2直驱式永磁同步风机的基本组成

2.3风机并网方式的数学模型

2.4永磁直驱同步风机的控制模型

2.5本章小结

第三章 海上风电场并网对电网安全稳定性影响分析

3.1海上风电场动态特性仿真分析

3.2海上风电场暂态电压稳定性分析

3.3海上风电场并网频率稳定性分析

3.4本章小结

第四章 海上风电场并网运行方式影响分析

4.1引言

4.2公共接入点位置短路接地阻抗对电网稳定性影响

4.3公共接入点位置短路容量对电网稳定性影响

4.4本章小结

第五章 海上风电场与陆上风电场备用容量研究

5.1海上-陆上风速换算模型

5.2双馈风机运行特性

5.3短期备用容量

5.4海上风电与陆上风电备用容量比较

5.5本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢