风电、火电打捆交直流外送的稳定性分析及策略切换

摘要

本文针对风电发展的现状进行了探究，在世界风电快速发展的浪潮下，我国具有广阔的风电前景，尤其是新疆地区，准东直流输电工程、哈郑直流输电工程等长距离大容量的实例工程更是验证了其巨大的发展潜力，同时预计新疆风电在未来的发展中亦大有可为。
　　本研究主要内容包括：⑴对我国的风电发展形势及国内外风电开发的异同进行论述和概括。简述新疆近几年的风电发展趋势，并针对“十三五”期间颁布的一些政策法规进行概括。⑵对DFIG和同步机的数学模型进行研究，分析了DFIG和同步机的功角变化特性，研究了等值机械转动惯量对系统功角暂态稳定性的影响，同时搭建仿真模型，并验证模型的合理性。⑶提出一种柔性直流输电控制策略。通过搭建风电、火电打捆外送系统的模型，分析VSC-HVDC的稳定特性与机理，得知系统暂态稳定性的主要标志反映在功角的变化，同时传送功率的大小也和功角相关，可通过调节风电场母线电压与换流器输出电压间的功角来实现定有功功率控制。并通过仿真进行验证，表明了该策略可实现对实际输送功率与设定值的偏差进行调整，可以灵活控制有功功率。同时也能够及时检测系统功角变化，并及时进行调整，加强系统稳定性。⑷分析交直流运行和纯直流运行两种不同运行方式的控制策略，根据故障后电气量的变化，提出一种运行方式间的控制切换策略，并在仿真平台上搭建模型进行验证。仿真研究表明了该策略能快速检测到相位偏移并及时检测频率变化，可以此为据进行控制策略的切换，同时切换后的定频率控制能维护系统频率的稳定，定交流电压可保证送端交流系统的电压稳定，其优点为能及时的检测相位偏移和频率变化，可对运行方式平稳切换，具有一定的灵敏性和可行性。

目录

1 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3新疆风电外送的现状分析

1.4 论文研究内容

2 风/火机组模型及其特性分析

2.1双馈风力发电机（DFIG）

2.2dq0坐标系下同步机的数学模型

2.3 dq0坐标系下同步机的标么值模型

2.4风电、火电打捆动态响应

2.5小结

3 基于风火打捆系统的VSC-HVDC的稳定分析及其控制策略

3.1.VSC-HVDC的控制方案

3.2基于功角控制的风电、火电打捆VSC-HVDC外送控制策略

3.3仿真分析

3.4小结

4 风电、火电打捆交直流外送的切换控制策略

4.1风电、火电打捆外送系统的控制策略

4.2不同运行方式下的控制策略

4.3运行方式的切换

4.4仿真分析

4.5小结

5 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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