双馈型风电场经vsc-hvdc并网系统的故障穿越控制研究

《双馈型风电场经vsc-hvdc并网系统的故障穿越控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：双馈型风电场经VSC-HVDC并网系统的故障穿越控制研究论文题目(外文)：LVRTcontrolofthedouble-fedwindfarmviaVSC-HVDCgrid-connectedsystem研究生姓名：李建学科、专业：电气工程研究方向：电力系统及其自动化导师姓名职称：张新燕教授论文答辩日期年月日学位授予日期年月日新疆大学硕士学位论文摘要大规模风力发电场与VSC-HVDC输电系统相连，把电能进行外送，将成为风力发电外送新的形式。特别是在我国风能资

2、源比较丰富地区，由于输电系统输电能力限制，风能不能够全部外送出去，造成资源浪费。双馈风机是目前风电场运[1]用较多的机型，其具有性价比高，易于控制等优点。但是，双馈型风机转子经过一个交-直-交过程，再次把风能送上网端，定子是与电网直接相连，当电网一侧发生故障后，系统产生的过电流和过电压现象,容易造成风机脱网运行，对并网系统，造成非常大的干扰，不能满足低电压穿越要求。[2](1)研究风机组等值方法，将数台风机等值为单台风机，便于风机组的控制。研究双馈风机组的原理和控制方法，基于三相静止坐标系和dq坐标系

3、，建立其相对应的数学模型；对网侧PWM和转子侧PWM进行研究，建立其相对应的数学模型，同时，分析其控制原理。[3](2)研究与风机组相连的VSC-HVDC的数学模型和控制策略，分别在三相静止坐标系和dq坐标系下，建立其数学模型；同时研究其电流控制策略、外环功率控制器的设计。由于风机联网故障，研究与风机组相连的VSC-HVDC三电平结构，为后续分析其将对整流器和逆变器产生冲击影响做铺垫。(3)研究风机经VSC-HVDC低电压穿越问题。主要针对电网侧出现故障，故障点电压将发生跌落，电网侧接纳功能能力大大减

4、少。但是，风机会继续向系统输送电能，这样会造成直流侧出现功率堆积，间接会引起直流侧电压上升，当故障[4]严重时候，将引起整流器和逆变器元器件损坏。因此，风机经VSC-HVDC并网的低电压穿越问题，亟待解决。借鉴于传统的双馈风机低电压穿越方法经验，基于MATLAB/Simulink仿真平台，搭建双馈型风电场经VSC-HVDC的并网LVRT模型，采取在直流侧应用卸荷装置方法，进行卸荷处理，仿真验证该方法的有效性。同时，对故障期间，电压跌落，研究整流器和逆变器冲击的影响，为实际工程应用提供了一定的理论参考。

5、关键词：双馈型风电场；柔性高压直流；低电压穿越；卸荷装置I新疆大学硕士学位论文AbstractLargescalewindfarmsconnectedwithVSC-HVDCtransmissionsystem,theelectricenergydelivery,willbecomeanewformofwindpowertransmission.EspeciallyinthewindenergyresourcesinChinaisricharea,duetothelimitedtransmission

6、capacityofthetransmissionsystem,windenergycannotbeoutsidesendout,resultinginawasteofresources.Therefore,thewindpowergeneratorandtheVSC-HVDCgridconnectedwind,largescaledelivery,isthefutureoflargescalewindsendingarealisticchoice.Doublyfedwindturbinewindfa

7、rmiscurrentlyusingmoremodels,whichhastheadvantagesofhighperformancepriceratio,easytocontroletc..However,theRotorDoublyfedwindturbinethroughanAC-DC-ACprocess,againsentthewindsenttheInternetterminal,thestatorisdirectlyconnectedwiththepowergrid,whenthepowe

8、rfailure,overcurrentandovervoltagephenomenonofthesystem,causinggreatdisturbancesofthedoublyfedwindmachine,easytocausethefanoffnetworkoperationofgridconnectedsystem,interference,causedverybig,cannotmeetthelowvoltageridethrough.(1)