STATCOM在风电场无功补偿中的应用研究

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1、山东大学硕士学位论文STATCOM在风电场无功补偿中的应用研究姓名：杨福申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：梁军20120425出袭大学硕士学位论文摘要在能源危机与环境污染豹双重蘧力下，毽界各国均大力发展清洁的可再生能源。这其中风力发电技术发展得最为成熟，装机容量在电网中的比重也越来越大。城电场对电网稳定性的影响越来越受到入们的关注。并两运行的诫电场对瞧溺有着多方面豹影响，始：鼹遽的蘧机变化导致风电场输出功率波动，当风电场无功补偿能力不足时，接入点电器也将隧之发生波动，甚至发生私毫涯阗变”，对毫网的电运以及运行稳定性带来不利影响；此外，电网高现故障时，要求风电场能够保持并网

2、运行，甚至在故障时能够翅患嬲提供无功功率，帮助系统恢复，爱p风电场需具备低电压穿越能力。以上两个方面均对风电场的无功补偿能力提出了要求。嚣前风电场常耀可投切电容器组进行秃功牵}偿，但电容器组补偿容量离散，调节速度慢，电压调整能力较差，无法满足风逛场对无功功率的动态需求。针对上述阑题，本文提出将STATCOM应用于风电场，并使其与风电场原有的无功补偿畿力耀配合，在提高并鼷缀电场稳定性和低电压穿越能力的闽肘，减小连续享}偿设备的投资。首先，本文对飙电场、掇力发毫机缝、STATCOM的数学模型遴行了分析推导，并给嬲了适用于电力系统仿真的风毫场、风力发宅桃缝以及S下ATCOM豹模墼与控制框图。其次

3、，本文将STATCOM应用予基于异步风力发电枧组的风惫场，使英与风电场漂有豹可投切电容器组攘配合，梅裁混合无功补偿系统，共同实现风电场的无功补偿；绘出了所提混合无功补偿系统的控制策略积原理框图；采耀PSCAD／EMTDC建立异步风电场并网的仿真模型，并在稳态、暂态嚣种情况下进行仿粪分柝，结果表鹦：本文所提嫩的混合无功享}偿系统镜以较少的成本实现对风电场无功的连续补偿；在电网故障时可及时补偿异步枧缝的无功需求，并在故障盾加快系统电匿翻风毫机缀豹恢复速度，使得异步风电机缀具备了～定懿低趣压穿越能力。最后，本文将STATCOM应震于基于双馕感癍发电机缓《DFIG)的1山衮丈掌颈士擎缱论文风电场，

4、并使其与双馈风电机组爨身的冤功替偿能力稆配合，以提高双馈风电机组的低电压穿越能力；绘出了STATCOM与双馈机组无功调节能力配合的综合无功控制策璐与原理框图；采用PSCAD／E磁TDe建立双馈风电场并网模型，在不同电压跌落程度下进行仿真分梃，结果表臻：故障时STATCOM与DFIG的嬲侧变频器共露淘风电场提供无功补偿，抬离了风电场并阙点电压，减小了故障时发电机转予电流，降低了Crowbar圈路的动作几率，能够有效提升双馈风电机组的低毫压穿越能力。关键词：风力发电；异步风力发电机组；双馈感应风力发电机组；S孔镰eOM；低瞧压穿越ll出袭大学硕士学缎论文ABSTRACTDuetothepres

5、sureofenergycrisisandenvironmentalpollution，cleanandrenewableresourcegetrapiddevelopmentinrecentyearS。Amongthesenewresources，thedevelopmentofwindpowertechnologyismostmature，andtheproportionofitsinstalledcapacityinthepowersysternisgrowingyearbyyear．Theimpactofwindfarmsongridstabilitygetmoreandmorea

6、ttention．TheWindfarmhasmanyimpactsonpowergrid，suchas：randomchangesofwindspeedcanleadtOafluctuationoftheactivepoweroutputofthewindfarm。Thevoltageofconnectionpointwillalsofluctuatewhenthereactivepowercompensationcapacityofwindfarmisinsufficient。Thismaybringanadverseimpactonvoltageandoperationalstabi

7、lityofthepowergrid．Inaddition，whenthepowergridvoltagedropsinacertainrange，thewindpowersystemmustmaintainconnectiontOthegrid，andprovidereactivepowersupporttOhelpsystemrestorefromthefault．Thesetwoaspectsrequestwind