基于双馈风力发电系统的微电网运行控制与分析

被引量 : 9次 | 上传用户:oliversong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着能源及环境问题的日益突显,以及大电网现有的供电模式在供电质量、可靠性、安全性、灵活性以及经济性等方面存在的问题,在很大程度上促进了以新能源为主的分布式发电技术的不断发展,风力发电无疑是其中最具有代表性和发展前途的一种。但是大量分布式电源的接入会给电网带来冲击和其他负面影响,这又成为制约分布式发电技术发展的瓶颈。为了解决上述问题,提出了微电网的概念:即将分布式电源及负荷作为一整体,形成可控的单元,使它既可以并网运行,也可以独立运行,给未来的大电网提供有力补充和有效支撑。微电网代表了电力系统新的发展方向,其作为前沿的研究领域,正成为当今的研究热点。本文对并入交流微电网的双馈风力发电系统和可控微电源的控制策略进行了深入研究。在微电网并网和孤网运行状态下,风力发电系统均采用PQ控制策略,实现最大功率跟踪,保证可再生能源的最大利用率。而对于可控微电源采用的是基于下垂特性的电压/频率下垂控制,其中在并网运行状态时,可以按照给定的有功功率、无功功率输出;在孤网运行状态时,依据预定的下垂特性曲线产生系统所需的功率,并且为整个微电网的运行提供电压及频率支撑,从而实现不同微电源之间的协调控制。具体研究内容如下:(1)介绍了微电网的概念、拓扑结构、运行方式和微电源的不同种类及其特点,并且阐述了可控微电源并网逆变器的控制策略。采用PQ控制可以根据电网调度的需要,输出恒定的有功、无功功率;而采用基于下垂特性的电压/频率下垂控制,可以实现负荷功率变化时不同分布式电源间变化功率的共享,通过其他微电源的协调控制来平衡风电系统输出功率的波动性,并且在微电网孤网运行时,可以给整个微电网系统提供电压和频率支撑。(2)建立了PQ、电压/频率下垂控制两种典型的微电网运行控制策略的仿真模型。通过仿真微电网在不同运行方式下的运行情况,分析了系统的动态特性。仿真结果表明,当微电网的工况改变时,对微电源采用合理的控制策略可以保证负荷电压和频率都在允许的范围内变化,验证了微电源控制策略的有效性和正确性。(3)分析了双馈风力发电系统的基本原理和数学模型,根据双馈发电机定子、转子的电压方程和磁链方程,得出了双馈风力发电系统转子侧变换器的控制模型,并对其采用定子磁链定向的矢量控制策略,可以实现最大功率跟踪;对双馈发电机有功分量及无功分量的解耦控制,实现有功、无功功率的独立调节。(4)建立了双馈风力发电系统的仿真模型,仿真了双馈风电系统在亚同步、同步、超同步三种运行状态时的动态响应。仿真结果表明,双馈发电机的转速能够快速跟踪风速的变化,实现最大功率跟踪,转子电流的频率满足变速恒频的运行条件,并且实现了有功、无功功率的独立调节。(5)建立了由双馈风力发电系统、可控微电源以及负荷等组成的微电网系统模型,仿真分析了微电网的不同运行状态。当微电网由并网运行模式转换到孤网运行模式时,需要对可控微电源采用适当的控制策略,实现由并网到孤网运行的平滑切换;当微电网处于孤网运行时,由于风速的波动会造成双馈风力发电机的输出功率发生变化,为了保证整个微电网系统的功率供需平衡,需要可控微电源的输出功率发生相应的变化。仿真结果很好地验证了微电网运行控制的可行性和有效性。
其他文献
目的分析我院新生儿科两个时期新生儿血培养中菌株的构成比及耐药情况的变迁.方法患儿标本经Bactec9120血培养仪培养,分离所得菌株用API鉴定系统鉴定,药敏试验采用K-B纸片扩
针对房地产价格和影响因素之间存在复杂且非线性的关系,用传统评估方法预测房地产价格精度不高的缺陷,提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和BP神经网络(BP Neural N
目的探讨急性闭角型青光眼的治疗方法及其疗效。方法选取我院2014年8月~2015年12月收治的急性闭角型青光眼患者58例(58眼)作为研究对象,所有患者均采用氩激光周边虹膜成形术进行
军队研究生任职能力不足的本质是“学位标准”与“军官标准”不一致,因此,军队应用型研究生培养的重点是强化研究生的军官职业能力。认为应兼顾国家学位授予标准和部队现实需
语法隐喻是人类认识世界的一种重要手段,它可以把事件、活动、情绪、思想等转化为实体(entity) (Lakoff & Johnson, 1980)。Halliday (1985)指出,语法隐喻不是用一个词去代替
换填垫层法是一种常用的基础处理方法,但在水利工程中的运用受到一定的限制,本文通过理论分析和工程实践介绍该法的可靠性,为其合理的运用提供借鉴。
有效性教学模式指教师在课堂教学中遵循教学活动的客观规律,以尽量少的时间、精力和物力投入,实现教学目标和学生的个性培养与全面发展,取得尽可能多的教学效果的模式。课堂
歌剧是一种综合的艺术形式,它集诗歌、戏剧、声乐、器乐、舞蹈等为一体,通过戏剧性的故事情节,细腻的人物形象塑造,来表达其剧目的深刻内涵。歌剧《野火春风斗古城》可以说是
本文旨在设计和研究两轮自平衡小车系统。两轮自平衡小车是一种非线性、强耦合、多变量、自然不稳定、具体的、实现起来相对便宜的复杂系统,给控制理论提出了很大的挑战,是检
近年来,随着互联网技术的飞快发展,人们已经从信息较为缺乏的时代过渡到信息丰富的数字化时代。面对如此庞大的电子信息,如何在较短的时间内获取对用户有用的信息也就成为当