飞轮储能在直驱型风电系统功率控制中的应用研究

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1、公开ＴＭ６１４中图分类号：：密级ＵＤＣ：本校编号：确Ｗ义４乂肇工程硕±学位论文轮目飞轮节者能在直马区型风电系统功率：控制中的處用研究寇世＾０６１２０５５研究生姓名：学号：胡度奎教授学校指导教师姓名：职称：高知罐师企业指导教师姓名：陈Ｓ德职称：电气工程申请学位工程领域名称：２２０１５．６．０８论文提交日期（）１５，６，１５：＿论文答辩日期；独创性声明本人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和取得的研究成果，除Ｔ文中特别加Ｗ

2、标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他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己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。？＞立Ｊ学位论文作者签名签字日期：：＾＾＾＞年月／日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口

3、或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＂学位论文作者签名；＾１？导师签名：獨签字？日期；＞矿年ｒ月公日签字日期；分片年＾月打日工程硕士学位论文飞轮储能在直驱型风电系统功率控制中的应用研究StudyonFlywheelEnergyStorageUnitApplicationinthePowerControlofDirect-drivenWindPowerSysterm作者姓名：寇世璞工程领域：电气工程研究方向：储能技术在风电中的应用学号：0612055校内导师：胡彦奎教授

4、企业导师：陈尚德高工完成日期：2015年4月18日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学工程硕士学位论文摘要风能作为清洁能源，目前已得到迅猛的发展，风力发电作为解决环境污染和能源危机的重要途径，也取得了长足的进步，然而随着大规模风电机组的并网，风能的随机性和间歇性对电力系统稳定性以及经济性的影响日益显现，甚至危害到电网的安全运行。因此，为消除这些不利影响，可将风电的发展与先进的储能技术相结合，通过在风电机组中配套适当容量的储能系统来平滑风力发电系统的输出功率，提高风电并网的电能质量。本文在对飞

5、轮储能单元和直驱永磁同步风力发电系统运行特性分析的基础上，通过对各变换器协调控制，深入研究了不同电网故障情况下飞轮储能单元对直驱永磁同步风力发电系统功率的影响。首先，介绍了储能技术的分类及其特性，并对各个储能技术在风力发电系统中的应用做一简单比较，与其他储能技术相比，飞轮储能由于其效率高，充放电迅速，环保等优势应用于风力发电系统中可以进行电能质量和频率的调节。基于上述优势，文中着重分析飞轮储能单元的组成结构及其工作原理，并在分析飞轮储能单元数学模型的基础上，构建其仿真模型，进行了一个充放电过程仿真分析。其次，分析了直驱永磁同步风

6、力发电系统数学模型，包括风力机模型，发电机模型，网侧变换器模型。在分析含飞轮储能单元的直驱永磁同步风力发电系统结构和工作原理的基础上，通过对机侧变换器，网侧变换器和飞轮侧变换器功率协调控制，在MATLAB平台上搭建了含飞轮储能单元的直驱永磁同步风力发电系统仿真模型。最后，在不同电网电压跌落情况下，对所搭建仿真模型进行对比仿真。得到了系统在不同电网故障下各个变量的动态特性，通过对响应曲线的分析可以得知，飞轮储能单元能有效的改善直驱永磁同步风力发电系统的功率特性，提高风电并网的电能质量。关键词：飞轮储能；直驱永磁同步风力发电；电网故

7、障；风电并网论文类型：应用研究-I-飞轮储能在直驱型风电系统功率控制中的应用研究AbstractAsacleanenergy,windpowerhasgotarapiddevelopmentandalsomadegreatprogressasanimportantwaytosolvetheenvironmentpollutionandenergycrisis.However,withthescaleofwindpowerconnectiontogrid,theimpactcausedbywind’srandomnessandin

8、termittentonthestabilityandeconomyofpowersystemhasbecomeincreasinglyobvious,andevencausedserioussafetyproblemsintheoperationofpower