毕业论文--大型风电并网系统无功电压控制策略研究

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1、论文题目大型风电并网系统无功电压控制策略研究学生姓名学生学号专业班级学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年5月17日摘要风能作为一种清洁的能源,应用也越来越普遍。可是由于风速随机性和不可调节性等特征，风电机组的功率会波动并且会影响系统电压的稳定，所以风电并网系统仍然需要安装附加的无功补偿设备例如静止同步补偿器(STATCOM)来改善电压的稳定性。另一方面，风电机组中的电力电子设备为风电系统中谐波的主要来源，有必要针对风电场的谐波问题进行治理，以便更高效地实现风电并网。本文利用Matlab/Simulink仿真软件建立了风电场的仿真模型，在此基础上计算了风电场暂态电压稳定性以及

2、谐波抑制情况。本文的主要研究内容如下：(1)首先介绍了风电并网系统，并说明了双馈型风力发电机的工作原理。简要概括了风电并网中产生电压骤降及谐波的原因。(2)提岀了一种应用于风电场的新型感应滤波装置与STATCOM装置联合运行的新方法。随后介绍了感应滤波技术的工作机理，并简要说明了感应滤波并网变压器的接线方案以及配套滤波支路的设计。最后介绍了STATCOM的基本结构及其控制策略。(3)根据所提出的新型风电并网系统，在Matlab/Simulink仿真软件环境下建立了风电场并网的仿真模型，并对其电压稳定性及电能质量治理情况进行分析与计算。关键词：风电并网系统，电压稳定性，电能质量，谐波，感应滤

3、波技术，MatlabThestudyofreactivevoltagecontrolstrategyinlargewindpowergridsystemAbstractWindpowerwhichisregardedasakindofcleanandrenewableenergyhasbeenwidelyusedinthefieldofelectricpowerproduction.However,consideringtherandomicityandnon-schedulabilityofwind,thefluctuantpowerofwindturbineswillmakesomea

4、dverseeffectonthevoltagestabilityofsystem,soitisnecessarytoinstalladditionalreactivepowercompensationequipment.Ontheotherhand,aselectronicdevicesarewidelyusedinpowersystem,theybecomethemainsourceofharmonicwaveinthewindpowersystem.ByusingMatlabtoestablishthesimulationmodelofwindfarms,thisarticle'sm

5、ainresearchcontentisasfollows:(1)Firstsetupsimulationmodelofawindfarm,explaintheworkingprincipleofDFIG,thensumupthecausesofvoltagesagandharmonicinwindpowergrid.(2)PutforwardanewkindofinductionwindfilteringdevicewithSTATCOMdeviceoperatedthenintroducetheworkingmechanismofinductivefilteringtechnology

6、.FinallyintroducethebasicstructureandcontrolstrategyofSTATCOM.(3)UsingMatlabtoestablishthesimulationmodelofwindfarmstoanalyzeandcalculatethestabilityandqualityofelectricenergyKeyWords:WindPowerintegrationsystem,VoltageStability,Powerquality,Harmonic,Inductivefilteringmethod,Matlab目录第一章绪论11.1论文研究背景

7、、日的和意义11.2国内外研究现状21.2.1谐波抑制研究现状21.2.2无功补偿研究现状31.3论文主要内容4第二章风电并网系统及其存在的问题52.1风力发电及其并网的基木原理52.2基于双馈发电机的并网系统62.2.1双馈发电机的工作原理62.2.2双馈发电机风电并网系统72.3风电并网系统存在的问题82.3.1风电并网中的电压波动的原因82.3.2谐波产生的原因102.4本章小结13第三章新型感应滤波与无功补偿风电