双馈风力发电机组电压—无功控制的方法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目双馈风力发电机组电压-无功控制的方法研究作者姓名马会艳学位类别工程硕士指导教师殷桂梁教授2015年5月-I-国内图书分类号：TM614学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文(应用研究型)双馈风力发电机组电压-无功控制的方法研究硕士研究生：马会艳导师：殷桂梁教授副导师：郭垲高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所属学院：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学-III-ADissertationinElectricalE

2、ngineeringDOUBLY-FEDWINDPOWERGENERATORVOLTAGE-REACTIVEPOWERCONTROLMETHODOFRESEARCHByMaHuiyanSupervisor:ProfessorYinGuiliangYanshanUniversityMay,2015-IV-燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《双馈风力发电机组电压-无功控制的方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰

3、写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《双馈风力发电机组电压-无功控制的方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文

4、，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-V-摘要随着风电场规模和风电机组单机容量的增加，风电场和电网之间的相互影响逐渐增大，系统之间无功问题也日益突出。目前双馈风电场中大多数电机都运行在单位功率因数模式下，双馈电机本身的无功调节能力并未得到充分的利用。在全面分析课题研究背景和研究现状基础上，首先建立了双馈电机的稳态和暂态数学模型。分析了双馈电机的无功特性，尤其是双馈电机的无功容量和极限。电网电压波动时对双馈电机输出特性的影响，得出了无功

5、对系统稳定的重要性。双馈电机由定子侧和网侧变换器输出无功，由于定子侧直接连接电网，定子侧电压为定值，而定子无功电流主要受转子侧励磁电流的影响。首先在对双馈电机的无功控制部分进行分析基础上，改进了转子侧无功电流控制部分。在电网电压波动引起无功不平衡时，调节转子电流改变定子侧输出的无功电流分量来控制定子侧输出无功。但是由于转子侧励磁电流和电机运行状态有关，控制电流有一定的局限性。随后研究分析了网侧变换器无功特性，得出了网侧变换器可运行在非单位功率因数下，在电网电压波动时能调节网侧变换器的无功部分来提供电网或双馈电机本身的无功需求。最

6、后，在电网电压波动时，结合双馈电机转子侧和网侧无功控制策略来提供系统所需无功，并在Matlab/Simulink仿真软件中实验，验证了理论和无功控制策略的可行性。得出了风电场可以作为电网中重要的无功电源，不仅能稳定双馈电机因电网电压波动引起的输出特性的变化，还能充分利用风电机组的无功调节作用，提高机组利用率，还能够缓解电网因无功不平衡引起的不稳定。关键词：双馈电机；无功特性；网侧变换器；转子侧励磁电流；电网电压；无功控制-VI-AbstractWiththeincreaseofthescaleofwindfarmandwindt

7、urbinecapacity,themutualinfluencebetweenwindfarmandpowergridgraduallyincreased,thereactivepowerproblembetweensystemsarealsoincreasinglyprominent.Atpresentmostofthemotorindoubly-fedwindfarmsarerununderthemodeofunitpowerfactor,reactivepoweradjustmentabilityofdoubly-fed

8、motoritselfhasnotbeenfullyutilized.First,inthecomprehensiveanalysisoftheresearchbackgroundandresearchstatusquo,onthebasisofdoubly-f