风电场次同步振荡仿真分析.doc

风电场次同步振荡仿真分析

1.76万字 45页 原创作品，独家提交，已通过查重系统


摘要:随着我国风电的迅猛发展，大型风电场相继建成并投入运行。由于大量的风电场远离负荷中心，串联补偿作为提高交流输电线路输送能力、控制并行线路之间的功率分配和增强电力系统暂态稳定性的一种十分经济的输电技术，值得研究与推广使用。本文针对含双馈机组的风电场通过串联补偿送电所产生的次同步振荡问题，进行深入研究，主要内容包括:
本文第一章主要介绍了国内外风电发展的现状以及未来的发展趋势，叙述了风能和风力发电的特点，最后分析了风电引起的次同步振荡的概念和分类，大致将其分类为次同步谐振(SSR)、轴系扭转振荡(SSTI)和控制器引起的次同步振荡(SSCI)。
第二章阐述了风电引起的次同步振荡的分析方法，分别对频率扫描法、机组相互作用系数法、时域仿真法、特征值分析法以及复转距系数法做出了详细的介绍，并且最后选择基于PSCAD的时域仿真法作为本文次同步振荡研究的分析方法。
第三章阐述双馈感应型风力发电机组经过串联补偿外送风电的情况，建立了适合于次同步振荡研究的数学模型，包括空气动力学系统、转子轴系、桨距角控制系统、感应发电机、转子变换器控制系统与串联补偿电容模型等，并讨论了机网接口的坐标变换。
第四章首先基于PSCAD时域仿真建模，对不同风速和串联补偿度下风电场的输出功率和电磁转矩进行了仿真分析，分别计算不同情况下系统在小干扰下发生次同步振荡的风险大小，并对其进行了分析。最后得到在风电场受到小干扰时，同一种串补度下，风速越大，系统发生次同步振荡的危险越小。在同一个风速下，线路串补度越大，系统发生次同步振荡时，风电场输出功率和电磁转矩振荡越严重。


关键字：次同步振荡 风电场 串联补偿 双馈感应型风电机 时域仿真