基于Matlab的含风电电网建模与仿真.pdf

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1、可再生能源#$$!%!!总第&#"期"研究与试验基于!"#$"%的含风电电网建模与仿真王纯琦!吐尔逊"依布拉音!晁勤!新疆大学电气工程学院#新疆乌鲁木齐$%&&&$"摘要!介绍了应用’()*(+,-&对含风电的电网建模以及风速突然变化#系统电压突然下降和电网发生单相接地短路%种情况的仿真分析方法和机理$仿真结果表明%变速风力机驱动双馈式异步风力发电机组的变速平稳%机组效率高%对电网也可以起到一定的稳压和无功调解的作用$关键词!风力发电&双馈式异步发电机&仿真&’()*(+中图分类号!.’,/%文献标

2、志码!0文章编号!12,13!4"4!4&&2"&!5&&215&/!&’($)*+"*’,)-.$"#)&*&/#0(1)*’2&1(3,4,#(-%",(’&*!"#$"%60789:;<5=>#.?@AB?75C>+;*(D><#9E0FG>(JKLM>)D#6;*;N;=>$%&&&$O9:><("5%,#3"6#!P<):>MQ(QKL):KNRSK*RTU>M+;>*)U>):’()*(+,-&-0)):KM(NK)>NK):KNK):

3、RS(Q*KRTM>N;*()>R<(<(*DM>M><):KU>M><)LRS;VKS><):LKK(MQKV)MW(M;SSK<*DV:(NQ(V)RT(M>R<8K):Z(L>(+*K5[QKKS6>

4、(M:>I:KTT>V>KM(SH;M)KSMNRR):*D-.:KXYP8(*MRV(*>K):KJR*)(IK(JKQRUKLRT):KQRUKLMDM)KN)R(VKL)(>N;*()>R<^’()*(+9引言发电机组的生产和入网具有一定的参考价值(我国投入运行的风力发电机组O绝大部分为8变速风力机驱动双馈式异步风力发

5、电机组数兆瓦级以下的异步发电机组%而欧美等发达国家学模型的大型风电项目多数都采用兆瓦级以上的双馈式双馈式异步风力发电机组主要是由风力机和异步风力发电机(双馈式异步发电机构成%其结构如图1所示(与传统的异步发电机相比%双馈式异步风力发电机的最大特点就是可以变速运行%这样可以降低风机所承受的机械压力%减少噪音%对节距角控制的要求不高%能提高风力发电机的效率(另外%电力电子变频器可以在很大程度上控制风电‘1a’‘%a机输出的电压%控制发出和吸收的无功功率(本文对由变速风力机驱动双馈式异步风力发电机组构成的

6、含风电的电网进行动态仿真%为含风电电网的运行提供了依据%对国内双馈式异步风力图8变速风力机驱动双馈式异步风力发电机组的结构收稿日期!4&&!51&511"作者简介!王纯琦!1"$15"%男%硕士研究生%主要研究方向为风力发电和计算机仿真(@5N(>*’V:;<=>U(

7、’778!%双馈异步发电机又称交流励磁发电机"其最#*!##<91>?(#)(##*==*=*==;=#大特点是它的异步发电机转子通过交#直#交变#*’####*!##<91>?(?)(#频器与电网相连#交#直#交变频器可以分为转子#;==;=;==*=##*’#"&$@%#*!#侧变频器$$%&’&%%和电网侧变频器$$(%)*%两部###<*%91%>*%?(*%#)%(;%##*’###分"定子直接接入系统#电压控制或者无功控制是#!##*##<;%91=>;%?(;%?)%(*%#依靠控制转

8、子端的变频器输出或者吸收无功功#*’#$’!%率##(*=9A=>*=?8>*%#####!"!双馈式异步发电机组各部分数学模型##(;=9A=>;=?8>;%##"&$!%###(*%9A%>*%?8>*=#+,+,+风力机数学模型#####(9A>?8>#$;%%;%;=’风力机主要由叶片&轮毂&齿轮箱和联轴器等*%传动装置组成#风力机通过叶片捕获风能-将风能.B9.C?D?E%$F%*’转换为作用在轮毂上的机械转矩-风速与转矩之8.C9#6$(;=>*%#(*=