风电场自动电压控制系统的设计与实现

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1、中文图书分类号：TP23密级：公开UDC：621.3学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：风电场自动电压控制系统的设计与实现论文作者：王伟涛领域：软件工程指导教师：郭庆栓许勇论文提交日期:2015年12月UDC：621.3学校代码：10005中文图书分类号：TP23学号：G2013125115密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：风电场自动电压控制系统的设计与实现英文题目：DESIGNANDIMPLENTATIONOFAUTOMATICVOLTAGECONTROLSYSTEM

2、OFWINDFARM论文作者：王伟涛领域：软件工程研究方向：信息与服务工程申请学位：工程硕士专业学位指导教师：郭庆栓许勇所在单位：软件学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的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，也不包含为获得北京工业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。签名：王伟涛日期：2015

3、年12月11日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王伟涛日期：2015年12月11日导师签名：郭庆栓日期：2015年12月11日摘要摘要近年来，随着风力发电技术的快速进步和国家对可再生能源的政策支持，我国风力发电产业取得了迅猛的进展。但是由于我国电网的发展趋势以及风资源的分布特点，目前，我国风电发展呈现出了大规模集中开发的特

4、征，同时大型风电场都处于远离电力负荷中心的较偏远地区，该地区一般都处于电网末端，电网网架结构较薄弱，因此，大规模风电需要通过超高压、远距离输电线路输送到负荷中心。由于超高压输电通道具有较大的充电功率以及风电本身存在的波动性和不确定性，使得大规模风电集中接入点和输电通道潮流产生强烈的波动性，从而导致大规模风电接入区域电网的并网点电压随着风电出力的变化而大起大落，严重影响电网运行的电压质量和稳定性。因此研究大规模风电集中接入电网的无功电压特性及其控制策略具有重要的实际意义。本文首先介绍了风电场无功电压控制技术的研究现状，研究和分析了无功

5、电压自动控制措施的基本原理和特点。其然后根据实际工程需求，提出了风电场无功电压整体控制策略，即通过对风电场无功的控制实现对母线电压及风机机端电压的控制。一方面，针对风电场无功电压稳定性控制问题，具体思路是通过风电场建模，计算中综合考虑升压变、箱变、集电汇线、风机等设备的无功需求，实时计算风电场整体无功裕度，协调利用SVC、风机、分接头以及电容器组的无功调节能力，保持风电场无功平衡及电压稳定，并保留足够的裕度以应对异常情况，实现风险控制；另一方面，针对风机机端电压稳定性控制问题，具体思路是通过风电场状态估计，实现风电场全面监测，同时避

6、免无效采样数据对计算的影响，保证系统的整体可靠性，通过分析风电场潮流，平衡各集电汇线之间的电压，尽量控制风机均处于进相运行状态，避免由于电压波动导致风机脱网事件的发生。其次在所提出的整体控制策略的基础上设计开发了一套风电场智能无功电压自动控制系统，同时描述了系统的整体框架并详细介绍了系统各个子模块的工作原理、功能与配置情况。最后将所设计的系统应用于实际工程中，本文以甘肃桥湾、酒泉桥东风电场AVC系统场内闭环运行测试情况为实例对所设计的控制系统进行性能评估，证明了本文设计的风电场无功电压自动控制系统的有效性与控制策略的合理性。关键词:

7、风电场；并网；无功电压；自动控制系统；稳定性IAbstractAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofwindpowergenerationtechnologyandnationalpolicysupportforrenewableenergy,ourcountry’swindpowerindustryhasmaderapidprogress.Butatpresent,duetothedevelopmenttrendofourcountry’spowergridanddistri

8、butioncharacteristicsofwindresources,ourcountry’swindpowerdevelopmentisshowingalarge-scalecentralizeddevelopmentchara