并网风储系统阻尼优化控制策略研究

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1、分类号学号M201271112学校代码10487密级硕士学位论文并网风储系统阻尼优化控制策略研究学位申请人：周镇学科专业：新能源科学与工程指导教师：林湘宁教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonOptimalSupplementaryDampingControlforGridConnectedWind-StoragePowerGenerationS

2、ystemCandidate：ZhouZhenMajor：NewEnergyScienceandEngineeringSupervisor：Prof.LinXiangningHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074，P.R.ChinaMay，2015独创性声明本人声明所呈交的学位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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其它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

3、文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：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学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权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。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□本论文属于，在_____年解密后适用本授权书。不保密□（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月

4、日华中科技大学硕士学位论文摘要风能以其清洁无污染、可再生等特点，近年来越来越被人重视。随着风电研究的深入和技术的进步，其在电网内的渗透率不断增大。因风能具有间歇性的特点及风力发电机与传统同步机原理构造上的差异，风电大规模并网会对电网的安全运行及电能质量产生影响。电力系统低频振荡对系统的安全稳定运行有重要影响，而对于风电渗透率较高的区域电网，这一问题将变得更加突出。针对风电大规模接入给电力系统带来的小扰动稳定问题，本文的研究成果如下：（1）建立了包括双馈异步发电机模型、双馈风力发电机组变流器及其控制系统模型、风力机及桨距角控制

5、系统模型的双馈风电机组动态模型，在此基础上通过特征值分析法建立了双馈风电机组的小信号模型，为研究大规模风电场接入电网后对系统阻尼特性的影响及提出解决方案奠定了基础。（2）在分析了双馈风机通过附加有功控制抑制同步发电机功角振荡的原理的基础上，提出一种对双馈风机最大功率跟踪控制的输入信号添加阻尼分量的有功附加阻尼控制策略，并使用遗传算法设计了最优附加阻尼控制器。（3）分析了风力发电有功输出的随机性、波动性对双馈风电机组附加阻尼有功控制效果的负面影响，改进了之前提出的附加阻尼控制策略，提出了一种具有风速自适应能力的双馈风机附加有功

6、阻尼控制器，实现了风机附加阻尼控制输出的额外有功不随运行点而变化。（4）分析了风速自适应双馈风电机组附加有功阻尼控制器在低风速及接近额定转速时的不适用性，进一步提出双馈风机与储能系统联合阻尼附加控制方案，使风储系统在各种风速情况都具备稳定改善系统阻尼的能力。关键词：小扰动稳定；双馈风机；自适应阻尼控制；低频振荡；风储联合阻尼控制I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWindenergyhasbeenpaidmoreandmoreattentionduetoitscleanandrenewablefeaturesinrec

7、entyears.Thepenetrationofwindenergyincreasedconstantlywiththein-depthstudyandtechnicalprogressofwindpowergeneration.However,large-scaleintegrationofwindpowerwouldinfluencethesecureoperationandpowerqualityofgirdforitsintermittentandprincipledifferercebetweenwindgene

8、ratorandtraditionalsynchronousgenerator.Lowfrequencyoscillationhasanimportantimpactonsecureoperationofpowersystem,andforregionalgridwithhigherwin