风电场的低电压穿越与保护动作配合研究

摘要

风力发电技术作为目前技术最成熟、商业开发价值最高的新型发电技术,近几年得到了飞速的发展,并且在未来也必将保持高速的发展。风电作为绿色能源,用其发电所带来的环境效益是巨大的,但是风电具有波动性、随机性等特点,其可控性与可调度性与传统的火电、水电相比较都较差,大规模风电并网会对电网的电压稳定性造成很大的影响,这也制约着风电的进一步发展。随着风电并网容量的快速增长,其对电网影响的研究已经刻不容缓。
　　本文针对直驱式永磁风力发电机,采用MATLAB/Simulink来研究风电场的低电压穿越特性及方法和原理。首先为网侧逆变器建立了通用的数学模型,在此基础上搭建了系统的仿真模型。仿真结果表明,要想实现对风力发电机输出功率的有效控制,单纯依靠对网侧逆变器的控制还远远不够,在综合分析解决方案的基础上最终选用中间环节撬棒保护电路的保护方案;在此基础上的仿真结果表明,中间撬棒保护电路可以有效辅助网侧逆变器提高直驱式永磁风力发电机组的低电压穿越能力,也证实了本文提的控制方法的有效性。
　　考虑到电力系统中所有的设备坚决不允许无保护状态运行,本文切合考虑实际中运行的风力发电机组的保护配置情况,阐述了保护与低电压穿越配合的重要意义,并详细介绍了相关配合策略。

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第1章 绪 论

1.1研究背景和意义1.1.1风力发电简介

1.2国内外研究现状

1.3风电入网对继电保护装置的影响

1.4本文主要工作

第2章风力发电机低电压穿越原理与方法研究

2.1 电力系统电压稳定性分析

2.2 风力发电面临的电压问题

2.3 风力并网相关规定

2.4 风力发电机组低电压穿越原理和方法研究

2.3 本章小结

第3章 直驱式永磁风力发电机网侧逆变器的控制

3.1网侧逆变器控制原理研究3.1.1三相静止坐标系下建模

3.2网侧逆变器的控制仿真研究

3.3本章小结

第4章 风力发电机组低电压穿越仿真及其与保护动作的配合研究

4.1 网侧逆变器与低电压穿越协调控制仿真

4.2 风力发机组低电压穿越特性与保护动作配合研究

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

参 考 文 献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢