考慮鎖相環(huán)的全功率變流風電機組小擾動穩(wěn)定性分析與控制.pdf

1、風力發(fā)電機組與傳統(tǒng)水、火電機組相比運行特性迥異，具有可控性弱、隨機性強以及抗干擾性弱等特點。風力發(fā)電滲透率不斷攀升將給區(qū)域電網整體運行特性造成巨大轉變，電網安全穩(wěn)定性將因此遭受嚴峻挑戰(zhàn)。此外，儲能裝置因具備優(yōu)良的功率調節(jié)能力，長期被視為提升電網安全穩(wěn)定性的一項有力措施。因此，本文將開展計及鎖相環(huán)動態(tài)特性的全功率變流風機小干擾穩(wěn)定分析與利用儲能進行阻尼控制的研究。
　　首先，本文著重闡述了風力發(fā)電技術的國內外研究成果以及未來規(guī)劃，選

2、取全功率變流風電機組作為研究對象，全面性地總結了含風電電網中存在的各類型功率振蕩問題以及儲能裝置應用于不同場景中的研究現狀，從而提煉出本文的主體研究思路。本文重點從考慮鎖相環(huán)動態(tài)特性在內的全功率變流風電機組小擾動穩(wěn)定性分析與控制角度展開研究，主要研究工作及結果如下：
　?。?）基于現階段全功率變流風機相應理論模型，利用MATLAB/Simulink軟件建立了包括鎖相環(huán)模塊在內的全功率變流風電機組外接無窮大電網仿真模型，并基于模型分

3、析了風電場風速變化時風機運行不同工作區(qū)間的動態(tài)響應，驗證了所搭建模型的正確性與有效性；
　?。?）探究了全功率變流風電機組的工作于不同風速環(huán)境下、并網處短路比不同以及鎖相環(huán)內部整定參數變化對全電網小干擾穩(wěn)定性的作用情況。仿真結果顯示鎖相環(huán)模塊內部產生振蕩導致全功率變流風力發(fā)電機組在長線重載工況下出現頻率在15Hz附近的次同步振蕩。進一步而言，全功率變流風力發(fā)電機組接入外部系統(tǒng)強度越低、鎖相環(huán)內部的PI控制環(huán)節(jié)比例系數越高將更易引發(fā)