光伏和风力发电系统动态建模

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1、浙江大学研究生学位论文独创性声明本入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及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：程玮签字日期：z口lz年‘月／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权堂婆盘堂可以

2、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：径卉导师签名：签字日期：∞l】年‘月1日签字日期：易口I2年‘月2日浙江大学硕上学位论文致谢时光飞逝，转眼间我的硕士阶段学习生活即将结束，在本文完成之际，我谨向在此期间给予我无私关怀、悉心指导和热心帮助的老师、同学、朋友和亲人表示诚挚的感谢!首先我要特别感谢我的指导老师江全元教授，在硕士阶段的学习和生活期间，我得到了江老师的深切关怀和精心指导，我的每一点成绩他都

3、倾注了大量心血，论文的完成与江老师的帮助指导密不可分。江老师学识渊博，勤奋务实、积极创新、严谨治学、不断进取的精神以及清晰的研究思路深深地影响着我，在开拓研究思路和细化操作内容上使我受益匪浅，同时也将鼓励我在今后的工作、学习上积极向上，永不退缩。在此向江老师表示深深的感谢和致以最崇高的敬意!祝愿老师安康如意，万事顺利!此外我要真挚地感谢王慧芳、沈建新、翁亮等电气学院的各位老师，感谢您们对我的亲切关怀、热心帮助和悉心指导。我还要感谢教2-203的各位同门，感谢苗轶群、徐立中师兄、江涵师兄、常向伟师兄日常生活中的照顾和学业上的指

4、导，感谢石庆均、耿光超、刘霞、陈宏伟、汪海蛟、姚国强、王云同学科研中的帮助交流及生活中的陪伴，感谢李兴鹏、薛美东、洪海生、许建兵、龚裕仲、樊海峰、周博然、张恺伦等学习上的交流和生活中的支持，另外我还要特别感谢实验室的葛杏花老师的照顾和帮助，总之和您们一起我度过了愉快的研究生学习生活，这将是我人生的宝贵财富。我也要感谢室友蔡烨、孟祥麟、胡陈豪构建了和谐温馨的宿舍氛围，以及你们对我的帮助和鼓励。最后感谢我的父母、弟弟，您们一直以来默默地支持我，鼓励我，关爱我，帮助我度过难关，这是我坚持学业，不断成长进步的不竭动力，感激父母，谢谢

5、您们。程玮2012年5月于求是园浙江大学硕士学位论文摘要在能源紧张和环境污染的双重压力之下，世界各国争相开发以太阳能和风能为代表的可再生能源。光伏发电和风力发电是太阳能和风能的主要利用形式。建立光伏发电系统和风力发电系统的详细电磁暂态模型有利于研究发电系统本身的控制策略、系统参数设计、谐波分析与治理等问题：建立简化的但又能反应系统动态运行特性的机电暂态模型，有利于研究光伏或风力发电系统与电网的交互影响、动态稳定、协调控制等电网层面问题。本文研究了光伏并网发电系统与风力发电系统的电磁暂态与机电暂态建模问题，主要内容如下：(1)

6、研究了双级式光伏并网发电系统的电磁暂态与机电暂态建模问题。首先提出了一种光伏阵列模型参数获取方法，然后在分析基本运行原理的基础上建立了双级式光伏并网发电系统的详细电磁暂态模型。通过分别分析光伏阵列、DC／DC变换器和DC／AC变换器的功率特性，建立了光伏发电系统的机电暂态模型。采用粒子群优化算法(PSO)对所建立的机电暂态模型进行参数辨识，通过仿真对比证实所建立的机电暂态模型能反映光伏系统的动态特性。(2)研究了直驱式永磁同步风力发电系统的电磁暂态与机电暂态建模问题。建模对象选用双PWM结构的永磁直驱风力系统，在分析基本运行

7、原理的基础上建立了直驱式永磁同步风力发电系统的详细电磁暂态模型。将普通同步发电机的三阶暂态模型进行适当调整、演化，建立了双PWM结构永磁直驱风力发电系统的机电暂态模型，采用PSO算法进行参数辨识，得到所建机电暂态模型的相关参数。通过仿真对比证实，机电暂态模型与电磁暂态模型在电网电压变化时功率响应特性接近。(3)研究了双馈风力发电系统的电磁暂态与机电暂态建模问题。按照基本运行原理建立了双馈风力发电系统的电磁暂态模型，在机电暂态模型中通过代数计算和一阶惯性环节代替了电力电子器件的开关动作。通过仿真证实，简化后的机电暂态模型可以反

8、映风电系统对电网电压和风速变化的响应，若仅仿真风速变化，机电暂态模型可以进一步省略定子暂态过程。关键词：光伏并网发电系统；直驱式永磁同步风力发电系统；双馈风力发电系统；电磁暂态模型；机电暂态模型一II—浙江大学硕士学位论文AbstractTheworldisdevelopingrenewa