风电场内风机连锁脱网机理与低电压穿越能力研究

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1、隶南『大·粤硕士学位论文万方数据风电场内风机连锁脱网机理与低电压穿越能力研究导师姓名：题簋塞瞳釜万方数据IYlllqllll2lllkll7lqllllllllllkllllUllllllllUk0700㈣0Y27ANALYSIS0FCASCAD矾GⅡ凹．o耶ⅧCH枷SMANDLoWVoLTAGEIUDEAThesisSubmiaedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYGUTianweiSupervisedbyS

2、upervisedbyGUW．eiYUANXiaodongSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了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，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研

3、究生签名：壁丛日期：乏叩东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：厘退导师签名：日期：万方数据摘要论文题目：研究生姓名：导师姓名：学校：风电场内风机连锁脱网机理与低电压穿越能力研究题丞星题焦塞瞳釜东南大学随

4、着风电渗透功率的增大，风电场是否具备低电压穿越能力对电力系统安全稳定运行的影响尤其突出。近年来风电机组大规模脱网事故频发，基于双馈风电机组的风电场低电压穿越能力越来越受到关注。由于目前低电压穿越测试只对抽选的单台风机进行，无法反映整个风电场的低电压穿越能力。本文在DIgSILENT中对接入电网的实际风电场进行详细建模，通过模拟不同的电压跌落场景，对风电场内部各风电机组的故障反应特性进行比较分析，确定整个风电场的低电压穿越能力并得出规律性结论。通过严重故障仿真得到风电场内部风机的连锁脱网时序分布，分析了风机之间交

5、互影响机理并提出了相应的改善措施。本文主要研究内容如下：(1)双馈风电机组系统模型。给出了双馈风电机组空气动力学、传动系统、双馈风机及其控制系统的详细模型，重点分析了风机桨距角控制、最大功率跟踪转速控制及转子侧、网侧变换器控制原理。(2)风电场详细建模研究。搭建了双馈风电机组的单机无穷大系统，对其总体控制系统及网侧变换器控制系统等模型进行了详细分析。并对风电场详细建模方案进行了步骤说明。(3)基于双馈风电场低电压穿越能力仿真研究。对双馈风电场进行建模仿真，通过仿真观察不同短路故障条件下内部各风电机组的动态过程、

6、机端电压分布规律、撬棒保护动作时序及风机脱网时序，确定整个风电场的低电压穿越能力。并详细分析了风电场连锁脱网的过程与内部风机之间交互影响机理。(4)改善风电场低电压穿越能力的研究。分析了撬棒保护对风电机组低电压脱网的影响，提出了在条件允许情况下适当提高撬棒保护整定值、网侧变换器灵活运行、配置动态无功补偿装置等改善措施。仿真结果表明三种措施均能有效改善风电场低电压穿越能力。关键词：风电场建模；双馈风电机组；低电压穿越能力；撬棒保护万方数据AbstractTitle：Analysisofcascadingtrip—

7、offmechanismandlowvoltageridethroughcapabilityofwindturbinesName：．G，．．．．U．．．．．．．T．．．．i．．a．．．n．．．．w．．．．．．e．．．i．——Supervisor：GUWeiYuanXiaodongUniversity：SoutheastUniversityWiththeincreasingpenetrationofwindpower,theimpactoflowvoltageridethrough(LVRT)capability

8、ofwindfarmonpowersystemstabilityisthemostattracting．Inrecentyears，afewlarge-scalewindturbinetrippingaccidentshappenedinChina．ItrequiresparticularattentiontotheLVRTcapabilityofwindfarmbasedondoub