风电场无功功率优化控制研究

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1、中图分类号：ＴＭ６１４密级：公开ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ义遠乂聲硕±学位论文论文题目风电场无功功率化化控制研究：研究主姓名：燕尧学号：０２１２４２０学校指导教师姓名：董海鹰职称；教授申请学位等级：工学硕壬学位专业：控制理论与控制工程论文提交日期．６．１２论文答辩日期：２０１５．６．１０：２０１５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和取得的研究成果，隐了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰挪巧通大学或其他教育机构的学位或证书

2、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了谢意。学位论文作者签名：＾签字曰期：如／义年＾月／２＿曰１＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰帅巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；导师签名：＂■＇■＾２签字：如皮１：日期年｛月日签日期年６日字月

3、硕士学位论文风电场无功功率优化控制研究ResearchonWindFarmReactivePowerOptimzation作者姓名：燕尧学科、专业：控制理论与控制工程学号：0212420指导教师：董海鹰教授完成日期：2015.4.19兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着世界经济和社会的发展，风力发电得到了快速的发展。国内外对双馈型风电机组和直驱型风电机组组成的风电场进行无功优化控制的研究比较多，前端调速式风电机组组成的风电场的无功优化控制研究还为数甚少。这种新型风力发电机组，不仅具有较强的无功调节能力，而且电能品质好，是风力发

4、电技术未来的指向标。因此，研究前端调速式风电机组组成的风电场的无功优化控制问题，对我国的风力发电机技术的发展有着深远的促进作用。针对前端调速式风电机组组成的风电场无功优化控制问题，本文在分析掌握了前端调速式风电机组基本原理及其无功输出能力的基础上，建立了前端调速式风电机组的数学模型，包括风力机系统、传动系统、励磁系统和电励磁同步发电机模型，同时建立了风电场风速模型，总结分析了风电场典型电气接线方式，对风电场无功补偿装置数学模型进行了讨论研究。前端调速式风电机组具有较强的动态无功调节能力，提出了一种前端调速式风电场无功电压分层控制策略。在分析了传统无功控制方式的基础上，建立前端调速式风

5、电机组组成风电场无功控制整体结构，包括两部分，一部分为风电场无功整定，另一部分为风电场无功分配。确定了风电场无功控制点的选取，利用风电场控制点电压偏差，通过整定控制得到整个风电场无功需求量，将整个无功需求量按照等功率分配方式分配给各台风机。针对风电场无功优化控制，在分析了遗传算法的基本原理的基础上，对其进行了改进，建立以风电场内有功网损最小为目标函数，采用改进的遗传算法优化分配给各台风机，并结合静止同步补偿器的无功输出来调节整个风电场的无功输出，达到维持控制点电压稳定的目的，并进行了仿真。对前端调速式风电机组组成的风电场无功控制及无功优化控制仿真结果研究表明，控制策略不仅最大限度地抑

6、制控制点电压的波动对电网造成的影响，而且保证了在风电场并入电网时的电压稳定性。关键词：前端调速式风力发电机组；风电场；无功优化控制；电压稳定性论文类型：应用基础研究-I-风电场无功功率优化控制研究AbstractWiththedevelopmentoftheworldeconomyandsociety,windpowerhasbeenrapiddevelopment.Thewindfarmthatconsistsofthedouble-fedwindturbinesanddirect-drivewindturbinesinchinaoratabroadwhichtomuchresea

7、rchonreactivepoweroptimizationcontrol.Thewindfarmthatconsistsofthefront-endspeedadjustingwindturbinereactivepoweroptimizationcontrolresearchisrare.Thisnewtypeofwindturbine,whichnotonlyhasastrongabilitytoregulatereactivepower,andpo