毕业设计（论文）-风电并网的电压波动研究

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1、毕业设计（论文）题目风电并网的电压波动研究风电并网的电压波动研究摘要自然界中的风能是不确定的，当大规模的风电功率注入电网时会引起电网的电压波动。本文首先分析了风电并网引起电网电压波动的本质原因是风电场输出功率的波动。以双馈型风力发电机组为研究对象，在Matlab/Simulink中搭建了双馈风电机组并网仿真模型。仿真分析了风电机组分别在恒电压和恒功率控制方式下切入后的运行特性及其对电网电压的影响，结果表明恒功率控制较恒电压控制方式具有更好的电压质量。风电场输出稳定后，分析了风速波动及风电场出口负荷波动对电网电压的影响，得出风速和负荷波动越严重，引起的电网电压波动越大。在风速随机波动的情况下，分

2、析了系统短路容量和线路X/R值对风电并网引起的电压波动的影响，结果表明系统短路容量越大，电压波动越小，合适的线路X/R值可将电压波动降为最小。最后，分析了系统分别发生单相、两相和三相短路故障时，风电场的运行状况，得出三相短路故障最严重。关键词：风力发电、双馈型风电机组、电压波动、故障分析AbstractThewindenergyisuncertain,andwhenalargescalewindpowerisinjectedintothepowergrid,thevoltagefluctuationofthepowernetworkiscaused.Inthispaper,theessenti

3、alcauseofthegridvoltagefluctuationisthefluctuationoftheoutputwindpower.Takingthedoublyfedwindturbineastheresearchobject,thegridconnectedsimulationmodelofthedoublyfedwindturbineisbuiltinMatlab/Simulink.Simulationandanalysisofthewindturbinerespectivelyintheconstantvoltageandconstantpowercontrolmodeoft

4、hecutaftertheoperationcharacteristicsanditsinfluenceonthegridvoltage.Theresultsshowthatconstantpowercontrolwithconstantvoltagecontrolmodehasbettervoltagequality.Aftertheoutputofthewindfarmisstable,thewindspeedfluctuationandthefluctuationofthewindfarmloadfluctuationareanalyzed.Thewindspeedandtheloadf

5、luctuationaremoreserious,andthehigherthevoltagefluctuationofthenetworkis.Undertherandomfluctuationofwindvelocity,analyzesthesystemshortcircuitcapacityandlineX/Rofgridconnectedwindpowerduetovoltagefluctuations,theresultsshowthatthesystemshort-circuitcapacityismorebig,thevoltagefluctuationissmall,suit

6、ablelineX/Rvalueofvoltagefluctuationswillbereducedtoaminimum.Atlast,theoperatingconditionofthewindfarmisanalyzedwhenthesingle-phase,two-phaseandthree-phasefaultsoccurrespectively,andthemostseriousofthethree-phaseshort-circuitfaultisobtained.Keywords:windpowergeneration,windturbinedoubly-fedinduction

7、generator,voltagefluctuation,faultanalysis目录第1章绪论11.1选题背景及意义11.2国内外研究现状11.3本文主要工作2第2章风力发电系统32.1风力发电系统概述32.1.1恒速恒频的异步风力发电系统32.1.2直驱式永磁同步风力发电系统42.1.3变速恒频的双馈风力发电系统42.2风力机相关理论52.2.1风力机基本工作原理52.2.2风力机气动特性7