基于statcom的双馈风电场avc系统的研究与设计

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1、万方数据中图分类号!丛鱼!垒UDC621．3硕士学位论文学校代码!Q三三3密级公开基于STATCOM的双馈风电场AVC系统的研究与设计TheResearchandDesignofAVCSystemofDoubleFedWindFarmBasedonSTATCOM作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：汪赞电气工程电力系统及其自动化信息科学与工程学院廖力清教授凌玉华教授论文答辩日期丝丝：篁：丝答辩委员会主席中南大学二零一四年四月赠缸万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究

2、成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：丝年羔月丑日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅：学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：趣型导师签名兽幽日期：丝年兰月望日万方数据基于STATCOM的双馈风电场AVC系统的研究与设计摘要：随着化石能源的日益短缺，许多国家对于风能的利用都获得了空前的发展。双馈风力发电机可以进行有功、无功功率的解耦控制，是目前风电场应用的主要机型。以双馈风力发电机为主要机型的风电场并网会对电力系统产生一系列影响，其中比较重要的是对电网公共连接点(PCC)电压稳定性的影响如电压波动、电压跌落等。为减小这种不利影响，建立无功电压控制系统尤为必要。本文在详细介绍双馈风力发电系统各部分

4、机构和静止同步补偿器(STATCOM)工作原理的基础上，建立了二者的数学模型，具体分析了双馈风力发电机(DFIG)的无功功率产生原理和控制策略。针对现有的自动电压控制(AVC)系统并不考虑风电场自身无功出力能力的状况，设计了一种将双馈风力发电场的无功容量也纳入调控范围的地区级的AVC系统，使各种具有无功调节能力的设备相互协调，以达到优化控制系统无功电压的目的。该设计包括其功能要求设计、无功分配策略、系统配置和软件开发流程等。文中详细论述了对AVC系统中各层无功源的无功功率进行分配的依据，重点对故障时如何充分发挥双馈风力发电机(DFIG)定子侧和网侧变流器的

5、无功补偿能力来稳定系统电压进行了阐述，讨论了在系统正常运行时和发生故障后双馈风电机组实施可切换控制方案的可行性。最后通过仿真实验，证明了该方案可以在保证有功功率输出最大化的同时有效地利用DFIG定子侧和网侧变流器的无功发生能力来稳定系统电压。图36幅，表0个，参考文献65篇。关键词：双馈风力发电机；静止同步补偿器；AVC分类号：TM614万方数据TheResearchandDesignofAVCSystemofDoubleFedWindFarmBasedonSTATCOMAbstract：Withthegrowingshortageoffossilener

6、gy,theutilizationofwindenergyhasachievedanunprecedenteddevelopmentinmanycountries．Doublyfedinductiongenerator(DFIG)hasbeenthemostwidelyusedgeneratorforPQdecouplingcontr01．TheDFIGsbasedwindfarmconnectstothelocalgrid，whichproducesaseriesofimpactsonthegrid．OneimportantaspectiSthatwin

7、dfarmspointofcommoncoupling(PCC)voltagestability,suchasvoltagefluctuation，voltagesagandSOOil．ItiSparticularlynecessarytoestablishareactivepowerandvoltagecontrolsystemtoreducesuchadverseeffects．Sincetheworkprincipleofeachpartofthedoubly—fedinductiongeneratorsystemaswellasthestatics

8、ynchronouscompensatorhavebeenelab