风电场电压无功综合控制策略仿真研究

摘要

近年来能源危机日益严重,促使新能源行业快速发展,尤其是风电行业在近十年间得到了飞速发展。风电行业在发展过程中也遇到了各种各样的问题,如风电的并网与消纳、风电对电网稳定性的影响及大规模风电并网后系统的控制问题等。本文重点研究了基于双馈异步风力发电机的风电场的电压无功综合控制策略,通过合理的设计充分利用风电场的无功调节能力,保持系统的电压稳定,同时有效减小风电场的损耗功率,提高风电场的经济效益。通过在MATLAB/SIMULINK下的仿真研究验证了所提出的控制策略的有效性。主要研究内容包括:
　　(1)建立了 DF IG和PWM的数学模型,分析了 DF IG的功率特性并推导了其无功功率极限,为后文研究DF I G的控制策略提供了理论依据。
　　(2)研究了DF I G的基本控制策略。根据控制目标的不同重点研究了三种适用于 DF IG的无功功率的控制策略。在此基础上提出了基于无功功率多目标分段控制的风电场电压无功综合控制策略,并且论述了研究这一新型控制策略的意义。
　　(3)使用 MATL AB/SIM ULI NK针对不同控制目标的无功功率控制策略进行了仿真研究,并通过横向对比和分析展示了所提出的电压无功综合控制策略的优越性。

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第1章 绪 论

1.1 课题的研究背景

1.2 风电场电压无功相关技术的研究现状

1.3 本论文的主要研究内容及意义

第2章 双馈风力发电机组的数学模型及功率特性

2.1 引言

2.2 DFIG的等效电路及运行方式[41,42]

2.3 双馈风电机组的数学模型[ 43 ,44 ]

2.4 DFIG的功率特性

2.5 本章小结

第3章 风电场的电压无功综合控制策略

3.1 引言[43,44]

3.2 风电场的基本控制策略

3.3 风电场的无功功率控制策略

3.4 风电场的电压无功综合控制策略

3.5 本章小结

第4章 仿真研究

4.1 引言

4.2 DFIG在单位功率因数控制下的仿真

4.3 DFIG在恒电压控制下的仿真

4.4 DFIG在最小损耗运行模式下的仿真

4.5 DFIG在电压无功综合控制策略下的仿真

4.6 对仿真结果的横向对比

4.7 本章小结

第5章 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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