基于双pwm变流器的永磁直驱风电系统电压稳定性研究

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：基于双PWM变流器的永磁直驱风电系统电压稳定性研究论文题目(外文)：ResearchonVoltageStabilityofPowerSystemwithD-PMSGBasedonBack-to-BackPWMConwerter研究生姓名:向志强学科、专业:电气工程研究方向:电力系统及其自动化导师姓名职称:王海云副教授论文答辩日期年月日学位授予日期年月日新疆大学硕士学位论文摘要近些年随着风力发电的发展，风电对电网的影响越来越大。由于永磁直驱式风力发电机组对风能利用率高、机械故障少、能够很好的实现有功功率和无功功率的解耦控制，所以越来越受到更多

2、的开发商和研究者的青睐。千万级永磁直驱式风电场如雨后春笋般出现，因此对永磁直驱式风电场并网后对电力系统的影响也逐渐被重视。本文在基于双PWM变流器的永磁直驱式风力发电机组的基础上分析该型风电场对电力系统的电压稳定性的影响。首先，对永磁直驱风力发电机和变流器进行建模，重点提出了双PWM变流器的静态和动态两种控制策略；在正常运行的时机组最大功率跟踪，尽量发出更多的有功功率，控制双PWM逆变器实现零无功发出；故障时控制双PWM整流器减少有功的输出，发出一定的无功功率。其次，基于达坂城某实验风电场实测数据进行连续潮流计算得出P-V、V-Q曲线，经过对曲线详细分析得知根据电网的需求适当的发出一定

3、的无功有助于改善电网静态电压运行特性。最后在DIgSILENT/PowerFactory软件环境下对其暂态仿真，分别对本文提出的双PWM变流器暂态协调控制和以前的仅对网侧逆变器控制进行仿真，对比分析三相短路接地故障的电压跌落幅值以及故障临界切除时间，通过仿真分析可知本文所提出的双PWM变流器暂态协调控制策略对电网的暂态电压稳定性的改善作用更好。关键词：双PWM变流器静态电压稳定性暂态电压稳定性永磁直驱式风力发电机I新疆大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,windpowerhasmoreandmoreinfluencetopowergridwiththedevel

4、opment.BecauseoftheDirect-DrivePermanentMagnetSynchronousGeneratorismoreheight,lessmechanicalfailureandachieveverygoodactivepowerandreactivepowerdecouplingcontrolforwindenergyutilizationrate,soitismoreandmorefavourfordevelopersandresearchers.TenmilliondegreePermanentMagnetdirectdrivewindissprang

5、up,sotheinfluenceisincreasinglyvaluedfortheelectricpowersystem.Thispaper,basedontheback-to-backPWMconverter,analysisoftheinfluenceofthepowersystemvoltagestabilitywithD-PMSG’swindfarms.Firstly,themodelofD-PMSGandthedualPWMconvertorisbulited.Thekeythatproposedstaticanddynamictwokindsofcontrolstrat

6、egywithback-to-backPWMconverter.Duringnormaloperationofmaximumpowertracking,activepowerismoreasfaraspossible,andcontrolback-to-backPWMinverter’snoreactivepower;Infault,Theback-to-backPWMconverterreduceoutputoftheactive,andoutputsomeofreactivepower.Secondly,basedonsomeTheDaBanChengexperimentalwin

7、dfarmmeasureddata,andcalculatedforcontinuouswaveP-V,V-Qcurve.Accordingtodetailedanalysisofthecurve,itishelpstoimprovethepowersystemstaticvoltagecharacteristicthatputoutappropriatereactivepower.Finally,transientsimulationisma