STATCOM提高笼型机风电场低电压穿越能力的仿真研究

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1、学校代码:学号:10128本科毕业设计说明书越能力的仿真研究电力学院电力系题目:STATC0M提高笼型机风电场低电压穿学生姓名：学院:系别:专业:班级:指导教师：二O—三年六月摘要笼型机风力发电机组在电网发生故障后，rtr丁电网电压跌落，会导致发屯机转子升速。故障清除后，为了恢复到故障前的状态，需要从电网吸收大量的无功功率，如果没有足够的无功支持，会导致转了转速持续增加，进而导致风电机组脱网，这会对电网的稳定运行产生影响。木文采用静止同步补偿器STATCOM来提高风电场的低电压穿越能力。木文分析TSTATCOM的基木结构，对STATCO

2、M无功补偿的原理进行了分析，并建立了STATCOM在abc坐标系和dqO坐标系下的数学模型，给出STATCOM的控制策略及PI调节器参数的设计过程，最后在PSCAD/EMTDC下建立了由笼型机风力发电机组组成的风电场和STATCOM的仿真模型，通过仿真结果验证了STATCOM可以有效地提高笼型机风电场低电压穿越能力。关键词：风力发电；无功补偿；低电压穿越；静止同步补偿器AbstractWhenthefaultoccurred,thespeedofrotorofthesquirrel-cageinductionwindturbinegen

3、eratorsystemwillacceleratebecauseofthevoltagesag.Toreturntothestatebeforethefaultafterclearingoffault,itneedstoabsorbalotofreactivepowerfromthegrid.Ifthereisnotsufficientreactivepowersupport,itwillleadtotheincreaseofthespeedofrotorandwindturbinegeneratortakeoffthegrid.It

4、willaffectthesteadyoperationofthepowergrid.ThispaperusesSTATCOMtoimprovethelowvoltageridethrough(LVRT)capability.ItanalyzesthebasicstructureofSTATCOMandthetheoryofreactivecompensationofSTATCOM.ItestablishesthemathematicalmodelofabccoordinatesystemanddqOcoordinatesystem,a

5、ndthecontrolstrategiesofSTATCOMandPIcontrollerparametersdesignprocesshasbeengiven.Finallyweestablishesthesimulationmodelofthewindpowerplantwhichiscomposedofsquirrel-cageinductionwindturbinegeneratorsystemandSTATCOMunderPSCAD/EMTDC.ThesimulationresultsverifytheSTATCOMcane

6、ffectivelyimprovetheLVRTcapabilityofthesquirrel-cageinductionwindturbinegeneratorsystem.Keywords：Windpowergeneration；Reactivepowercompensation；LVRT；STATCOM目录引言1第一章STATCOMI作原理31.1STATCOM的基本概念31.2STATCOM的基本电路结构31.3STATCOM无功补偿原理41.3.1忽略电抗器和变流器损耗吋的工作原理41.3.2考虑电抗器和变流器损耗时的工作原理

7、5第二章STATCOM数学模型及控制策略72.1abc坐标系下的数学模型72.2dqO坐标系下的数学模型82.3常规矢量控制策略9第三章参数设计123.1主电路参数设计123.1.1直流侧电压选择123.1.2直流侧电容的选择123.1.3电抗器及滤波电容的选择123.2PI调节器参数设计143.2.1电流内环的设计143.2.2电压外坏的设计14第四章仿真分析164」仿真系统的拓扑结构164.2仿真模型164.3仿真分析18结论21参考文献22致谢错误！未定义书签。引言近几年来，全球经济迅猛发展，对能源的需求越来越人，与此同时伴随着化

8、石等常规能源的日渐短缺，而风电作为一种清洁的可再生的新能源，其技术相对于其它新能源也较为成熟，可以规模化商业化运营，因而受到世界各国政府的普遍重视。风力发电在新世纪里发展迅猛，单机容量和风电场规模越来越人，