论文部分内容阅读
由于目前社会对能源需求的不断增加,和适合可持续发展战略的新能源技术的发展,使得全球风力发电装机容量的增长迅速。当在一个电网内,风力发电容量与常规电厂容量相比不可忽视时,在电网出现故障的情况下,如果所有的风机都同时脱离电网,而不能像常规能源那样在电网故障的情况下对电网提供频率和电压的支撑,那么将会给电力系统的安全运行带来不利的影响。因此,随着风力发电装机容量的不断扩大,具有低电压穿越能力(LVRT)已逐步成为风电场的必然要求。
本文以“十一五”国家科技支撑项目(2006BAA01A20)为依托,在电网发生各种故障时如何快速检测到电压故障,如何实现直驱风力发电系统的低电压穿越等方面进行了深入的研究。本文主要研究内容包括:
1)对各个风电大国的关于风力发电系统并网导则进行了解读和对比。对其中关于低电压穿越的要求详细分析,找到低电压穿越技术的共同关注点和技术指标。
2)搭建电网模拟器模型,模拟各种电网电压故障,并在不同故障的情况下,实现对快速准确的检测电网电压跌落进行分析和研究。
3)对整个永磁同步直驱风力发电系统进行了详细的理论分析,包括风力机、永磁同步发电机、背靠背双PWM整流器等组件进行数学建模。
4)总结现有直驱风力发电系统变流器控制策略,详细分析了主动撬棒法。对三相不平衡电网跌落,提出了正负序解耦逆变器控制策略在不平衡跌落时的控制优势。
5)建立了永磁同步电机低电压穿越实验平台,对于上面提出的控制方法和卸荷电路拓扑进行了实验验证。