风力发电系统并网稳定性研究.pdf

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1、风力发电系统并网稳定性研究Reasearchonthestabilityofwindpowergenerationsystem作者姓名李理学位类型工程硕士学科、专业电气工程研究方向电力系统及其自动化导师及职称吴红斌研究员2012年6月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：导师：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

2、或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：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合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权合肥工业大学可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)

3、学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：中国人民解放军96161部队工作单位：中国人民解放军96161部队电话：0566-2022125通讯地址：安徽省池州市秋浦路18号邮编：247000风力发电系统并网稳定性研究摘要近年来，风力发电技术发展迅速，风能已成为新能源发电中最便宜的能源，风力发电装机容量占电力需求的比例在不断上升。但是，大量风力发电并网，也使系统的稳定性受到挑战。特别是当电网发生瞬时故障时，电压突降，风电机组输出的电磁功率输出将会下降，但轴上输入的机械功率并未发生变化

4、，风电机组将由于不平衡转矩而加速。故障清除后，如果没有足够的电磁功率平衡轴上注入的机械功率，功率剩余将导致发电机进一步加速并消耗更多的无功功率，使电压进一步下降，风力发电机不能够在故障后恢复，不得不被保护装置切除。此时在风能占较大比例的电网中，大量风电机组脱网将导致系统失去大量电源，威胁系统的稳定性。因此，对风电场接入电力系统稳定性问题的机理研究和技术分析对风力发电的广泛应用具有重要意义。本文针对目前已经取得广泛应用的恒速恒频异步风电机组和变速恒频双馈风电机组，从不同类型风电机组的稳态特性、无功电压特性和动态特性入手，分析

5、了不同类型机组接入电网对电压稳定的影响机理，研究了变速风电机组不同控制策略对风电场暂态电压稳定的影响，提出了风电场接入电网电压稳定的分析方法。但是，在分析研究的过程中，所采用的模型简化程度较高，针对每台风力发电机的最大功率追踪、实时控制参数和功率特性等方面的详细建模，以及对多台、多类型风电机组的各种等值方法的优化，将作为今后研究的重点。关键词：风力发电；稳定性；恒速恒频异步风电机组；变速恒频双馈风电机组ReasearchonthestabilityofwindpowergenerationsystemABSTRACTWit

6、htherapiddevelopmentofwindpowergenerationtechnology,windpowerenergyhasbecomethecheapestenergyresourceamongrenewableresources,andthusthepenetrationofwindpowergenerationislargerandlarger.However,theintegrationoflargeamountofwindpowerintoelectricpowersystemhasalsobro

7、ughtmuchchallengetothestabilityofthesystem.Especially,whenatransientfaultoccursinthegrid,thevoltagewilldecreaserapidly,theelectric-magneticpowergeneratedbywindpowergeneratorswilldecrease,butthemechanicalpowerfromwindturbinedoesnotchangeimmediately.Therefore,windpo

8、wergeneratorswillbeacceleratedbytheunbalancedtorque.Whenthefaultiscleared,ifthereisnoenoughelectric-magneticpowertobalancethemechanicalpowerfromwindturb