【摘 要】
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应“十三五”规划要求,我国新能源发电迅猛发展,越来越多的大规模风电场并网,给电力系统的安全与稳定运行带来诸多挑战。由于风电场风速突变异常、电力电子设备故障运行、电网故障运行对风电机组的影响等都可能使风电场输出的电流、电压波形产生畸变。风电场并网运行中,风电场谐波/间谐波可能在并网点（PCC）处注入电网后在电网各节点传播与耦合,严重影响电力系统电能质量,甚至对电力系统的安全稳定运行造成威胁。因此,研
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应“十三五”规划要求,我国新能源发电迅猛发展,越来越多的大规模风电场并网,给电力系统的安全与稳定运行带来诸多挑战。由于风电场风速突变异常、电力电子设备故障运行、电网故障运行对风电机组的影响等都可能使风电场输出的电流、电压波形产生畸变。风电场并网运行中,风电场谐波/间谐波可能在并网点（PCC）处注入电网后在电网各节点传播与耦合,严重影响电力系统电能质量,甚至对电力系统的安全稳定运行造成威胁。因此,研究风电场谐波/间谐波并网后的动态变化与走向,是保证电网安全稳定运行的基础。为研究风速突变情况下风电场的谐波/间谐波特性,首先要保证仿真分析时谐波/间谐波的分析精度,因此提出选用布拉克曼窗（Black-man）和4项3阶纳托尔窗（Nuttall）进行卷积运算,推导其二阶混合卷积窗（Hybrid Convolution Window,HCW）的三谱线插值傅里叶变换（FFT）并运用于对风电场谐波/间谐波的幅值、频率参数进行分析;运用全相傅里叶变换（all-phase FFT,ap FFT）来对风电场谐波/间谐波信号的相位分析。其次,在MATLAB/Simulink仿真软件上建立直驱与双馈风电场的并网仿真模型,给风电场加入随机噪声风速进行仿真,得出风速突变情况下直驱风电场、双馈风电场的谐波/间谐波特性。为研究风电场注入的谐波/间谐波在电网中耦合与传播的影响因素,分析谐波/间谐波在电网中的耦合机理与传播机理,根据谐波/间谐波在电网中横向传播与纵向传播机理,提出从风电馈线长度、输电线路长度与电网电压等级这三个方面进行仿真并分析其对风电场谐波/间谐波耦合与传播的影响。为研究大规模风电场注入的谐波/间谐波在电网中的耦合与传播规律,根据新疆哈密地区部分大规模风电并网结构,建立含风电节点的电网仿真模型,通过改变风电节点接入的风电场类型进行仿真分析,得出相同与不同类型风电场的谐波/间谐波在电网中的耦合与传播规律。
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