鼠笼型风电机组statcombess控制策略研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100315硕士学位论文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：电力电子与电力传动论文题目：鼠笼型风电机组STATCOM/BESS控制策略研究英文题目：ResearchonSTATCOM/BESSControlStrategyforWindTurbinewithSquirrel-cageInductionGenerator学生姓名：刘扬导师姓名：王生铁教授二○一五年四月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，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

2、含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而俥用过的材料。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谢意。学位论文作者签名：M__&曰期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工

3、业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在^年解密后适用本授权书。不保(请在以上方框内打“v”）内蒙古工业大学硕士学位论文摘要随着风力发电的发展，其在电力系统装机的容量比重逐年上升，有效提高风电机组电能质量成为该领域的研究热点之一。本文针对鼠笼型异步风电机组引入STATCOM/BESS系统，研究相应的控制策略，以改善鼠笼型风电机组的电能质量，且保证BESS工作在合理状态，避免其发生过充过放，延长使用寿命，降低风电运行成本。本文首先介绍了课题的背景、目的和意义，综述了无功补偿与储能系统目前国内外发展的情况，明确了本文的研究内容。其次，介绍了笼型风电机组STATCOM/BESS的系统

4、总体结构及工作原理，论述了STATCOM的工作原理及调制方式。在介绍BESS系统数学模型的基础上，进行了其结构及参数设计，并对STATCOM/BESS主电路的滤波电感、滤波电容和直流侧电容进行了参数设计。再次，在论述STATCOM的常规矢量控制策略的基础上，提出了STATCOM/BESS有功无功解耦控制策略。这种控制策略不仅能够高效抑制风电机组输出的功率波动，实现单位功率因数并网控制，显著改善风电机组的电能质量，而且能够根据BESS的状态实时调节额外送入电网的功率，使BESS总是工作在合理的状态，避免过充过放，提高其使用寿命及可靠性。最后，在PSCAD仿真软件中搭建了包括鼠笼型风电机组、

5、STATCOM/BESS系统及其控制器和电网的完整的系统仿真模型。仿真研究结果表明，在恒定加扰动风速、阶跃加扰动风速、渐变加扰动风速这三种风速下，STATCOM/BESS控制策略能够准确、快速、有效地平滑输送到电网的有功功率波动，实现单位功率因数控制，显著提高风电机组的电能质量。同时采用有功功率调节量算法，能够总是使BESS处于安全工作状态，有利于提高BESS系统的寿命及可靠性。关键词：鼠笼型风电机组；电能质量；STATCOM；储能系统；解耦控制策略I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofwindpowergeneration,theinsta

6、lledcapacityproportiontothepowersystemrisesyearbyyear,sothatithasbecomeoneofthekeytechnologiestoimprovethepowerqualityofwindturbinesinthisfield.TheSTATCOM/BESSsystemisintroducedtoworktogetherwiththesquirrel-cageasynchronouswindturbinesanditscorrespondingcontrolstrategyisinvestigatedinthisthesisto

7、improvethepowerqualityofsquirrel-cageasynchronouswindturbinesandmaketheBESSworkinthereasonableconditionsoastoavoidthebatteryoverchargeandoverdischarge,extendthelifetimeofbatteryandreducethecostofwindpowersystemoperatio