双馈风力发电机组并网对系统频率稳定性影响的研究

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1、ＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ霸硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿论文题目：双馈风力发电机组并网对系统频率稳定、丨生影＿研究——学科专业电、工社：二〇一二级：年级研究生：＾，指导教师王倩教授：二〇一五年五月国内图书分类号：ＴＭ７６密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文双馈风力发电机组并网对系统频率稳定性影响的研究年级二〇一二级姓名赵霞申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师王倩教授

2、二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ７６４Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＳＹＳＴＥＭＦＲＥＱＵＥＮＣＹＳＴＡＢＩＬＩＴＹＩＮＦＬＵＥＮＣＥＣＯＮＳＩＤＥＲＩＮＧＤＯＵＢＬＹＦＥＤＷＩＮＤＴＵＲＢＩＮＥＩＮＴＯＧＲＩＤＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｏＸｉａＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：

3、ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｉａｎｐｇＱＭａ２０１５ｙ，西南交通大学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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密“使用本授权书。“”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：＾

4、指导老师签名：＾＂Ｌ．日期：ｊｅＳｉ：？Ｖ日期ｉ（．ｐｆ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．基于双馈感应风力发电机组的数学模型、控制模型以及控制器设计的基础上，利用ＷＳＣＣ（ＷｅｓｔｅｒｎＳｙｓｔｅｍｓＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇＣｏｕｎｃｉｌ）３机９节点算例系统，研究了同步一些重要参数对系统频率响应的影响发电机，并以２ＭＷ的双馈感应风力发电机组模型为基础建立等值的风场，在ＷＳＣＣ（ＷｅｓｔｅｒｎＳｙｓｔｅｍｓＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇＣｏｕｎｃｉｌ）３机９节点算

5、例系统中研究了双馈感应风电机组并网在风速、电网扰动、风电场容量、旋转备用容量变化对系统频率的影响。２．分析了不具有低电压穿越能力的双馈感应风力发电机组并网对系统频率的影响，对所采用的原有ＤＦＩＧ风电机组模型进行了改进，采用直流母线电容器两侧并联卸荷电路和转子侧变换器并联ＡｃｔｉｖｅＣｒｏｗｂａｒ电路相结合的设计方法，抑制直流母线过电压和定转子过电流一、过电压，并计对Ｃｒｏｗｂａｒ电路两次切入的暂态响应采用了种新的网侧变换器无功功率控制策略实现低电压穿越，设计了新控制策略下电网侧变换器的双闭环控制策略下的ＰＩ控制器。基于以上理论，对改进后的２ＭＷ的双馈感应

6、风力发电机组模型仿真分析证明了这种通过改进网侧变换器控制策略和硬件保护相结合的低电压穿越控制方法的有效性。：本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中作了明确说明。，本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：Ｓ■十西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要目前最为广泛使用的双馈感应风电机组（ＤＦＩＧ风电机组），依靠换流器，使得双馈感应发电机

7、（ＤＦＩＧ）的转子与电网相接，该结构使得转子的转速与电网的频率解親，系一统整个惯量减少，增加了电网次调频的难度，确保风电并网后对系统频率稳定性的影响成为风电研究中重要课题。首先分析了ＤＦＩＧ机组的运行特性，研究了ＤＦＩＧ风电机组主要构成和数学模型；基于ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ平台设计了风力机模型和ＰＷＭ功率变换器模型以及功率变换器ＰＷＭ的控制模型、Ｓ，给；基于滞环矢量控制技术脉宽调制技术出电网侧变换器的双闭环控制策略下