已阅读5页,还剩34页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
毕 业 设 计 ( 论 文 )题 目 含 风 电 配 电 网 的 短 路 电 流 分 析与 研 究 本 科 生 毕 业 设 计 论 文I含 风 电 配 电 网 的 短 路 电 流 分 析 与 研 究摘要近 些 年 来 , 伴 随 着 电 力 电 子 技 术 和 风 力 发 电 技 术 的 快 速 发 展 , 世 界上 可 再 生 能 源 的 开 发 利 用 中 , 除 水 力 发 电 外 , 风 力 发 电 已 逐 渐 变 得 技 术最 成 熟 、 最 具 开 发 前 景 。 在 风 力 发 电 技 术 中 , 变 速 恒 频 发 电 技 术 得 到 快速 推 广 , 并 且 双 馈 风 力 发 电 机 也 因 其 适 应 性 好 、 效 率 高 的 优 势 成 为 主 流机 型 。然 而 , 与 其 他 形 势 的 能 源 相 比 , 风 能 具 有 地 区 差 异 大 、 能 量 密 度 低 、不 稳 定 等 特 点 , 导 致 风 力 发 电 机 组 有 其 特 殊 的 运 行 特 性 。 当 风 电 在 电 网中 的 规 模 越 来 越 大 时 , 风 电 对 电 网 的 影 响 和 产 生 故 障 后 应 对 的 措 施 等 一系 列 问 题 也 应 成 为 重 点 。 目 前 , 风 电 并 网 后 电 压 的 稳 定 性 和 系 统 有 功 无功 的 变 化 是 国 内 外 研 究 的 共 同 方 向 , 但 对 风 电 场 提 供 的 短 路 电 流 的 问 题研 究 较 少 。 接 入 配 电 网 后 , 风 电 机 组 提 供 的 短 路 电 流 会 影 响 整 个 系 统 的电 流 分 布 , 配 电 网 短 路 电 流 的 特 性 会 变 得 十 分 复 杂 , 研 究 这 个 问 题 对 风电 接 入 电 网 有 着 重 要 意 义 。 本 文 将 对 含 风 电 配 电 网 的 短 路 电 流 进 行 仿 真分 析 。关 键 词 : 双 馈 感 应 发 电 机 , 变 速 恒 频 , 短 路 电 流 , 配 电 网IIAbstractIn recent years, along with the rapid development of power electronic technology and wind power generation technology, development and utilization of renewable energy resources on the world, except for hydropower, wind powertechnology has gradually become the most mature, the most development prospect. And in wind power generation technology, the VSCF wind power generation technology is the main trend of wind power and wind turbines with doubly fed induction generator also become mainstream models because of its unique advantages.However, compared with other energy sources, the wind energy has the characteristics of regional differences, low energy density and instability, etc., and it has the special operating characteristics of the wind turbine. When the wind power in the grid scale is becoming larger and larger,the impact of wind power on the grid and malfunction coping measures such as a series of problems should also become the focus. At present, the stability of voltage and the active reactive power of the wind power network is the common direction of the research, but the problem of the short circuit current supplied by the wind farm is less.Access to distribution network, the wind turbine to provide short-circuit current will influence the current distribution of the entire system, the characteristics of distribution network short circuit current will become very complex, study the problem of grid connected wind power has a important significance. In this paper, the short-circuit current of the power distribution network with wind power is simulated and analyzed.Keywords: doubly fed induction generator,variable speed constant frequency, short-circuit current,distribution network本 科 生 毕 业 设 计 论 文III目 录第 1 章 绪 论 .11.1 研 究 的 背 景 与 意 义 .11.2 国 内 外 研 究 现 状 .11.2.1 风 电 接 入 对 电 网 的 影 响 .11.2.2 风 电 提 供 的 短 路 电 流 对 电 网 的 影 响 .31.3 本 文 的 主 要 工 作 .3第 2 章 变 速 恒 频 双 馈 异 步 发 电 机 及 其 控 制 策 略 .52.1 双 馈 异 步 发 电 机 结 构 及 特 点 .52.2 双 馈 异 步 发 电 机 变 速 恒 频 运 行 的 基 本 原 理 .62.3 双 馈 异 步 风 力 发 电 系 统 数 学 模 型 .72.3.1 风 速 数 学 模 型 .72.3.2 风 力 机 数 学 模 型 .92.3.3 发 电 机 数 学 模 型 .102.4 控 制 系 统 中 双 PWM 变 换 器 的 控 制 策 略 .12第 3 章 双 馈 风 力 发 电 机 仿 真 模 型 验 证 .153.1 双 馈 风 力 发 电 机 接 入 无 穷 大 系 统 仿 真 模 型 .153.2 风 速 扰 动 下 风 电 机 组 的 动 态 仿 真 .163.3 系 统 侧 故 障 下 风 电 机 组 的 动 态 仿 真 .18第 4 章 接 入 配 电 网 的 风 电 系 统 短 路 电 流 仿 真 与 分 析 .224.1 含 风 电 配 电 网 模 型 的 建 立 .224.2 含 风 电 配 电 网 短 路 电 流 仿 真 与 分 析 .224.2.1 故 障 点 位 置 对 短 路 电 流 的 影 响 .224.2.2 风 机 接 入 容 量 对 短 路 电 流 的 影 响 .24第 5 章 结 论 .30致 谢 .31IV参 考 文 献 .32本 科 生 毕 业 设 计 论 文1第 1 章 绪 论1.1 研 究 的 背 景 与 意 义众 所 周 知 , 人 类 生 存 必 然 离 不 开 能 源 , 能 源 问 题 与 人 类 文 明 的 演 进息 息 相 关 。 随 着 世 界 各 国 经 济 竞 争 日 益 激 烈 , 能 源 的 消 耗 也 在 急 剧 增 长 。目 前 , 人 类 对 能 源 的 开 采 速 度 十 分 惊 人 , 煤 、 石 油 、 天 然 气 成 为 人 类 社会 的 主 要 能 源 , 通 常 都 是 以 电 能 的 形 式 被 加 以 利 用 , 但 这 些 能 源 都 是 不可 再 生 的 。 人 类 对 这 些 化 石 能 源 的 开 发 历 史 并 不 久 远 , 却 几 乎 消 耗 尽 了地 球 无 数 年 来 积 累 的 极 为 有 限 的 储 存 。 按 当 前 的 利 用 速 度 来 看 , 化 石 燃料 估 计 只 能 供 人 类 社 会 挥 霍 四 十 到 一 百 年 。 除 此 之 外 , 在 利 用 化 石 燃 料的 过 程 中 , 环 境 遭 到 了 严 重 的 污 染 。 由 于 煤 和 石 油 通 常 都 含 有 硫 化 合 物 ,因 此 燃 烧 时 会 生 成 二 氧 化 硫 。 当 二 氧 化 硫 溶 于 水 中 , 会 形 成 酸 雨 , 酸 化土 壤 、 破 坏 植 被 、 腐 蚀 建 筑 等 一 系 列 环 境 问 题 随 之 而 来 。 同 时 , 二 氧 化碳 等 温 室 气 体 的 排 放 , 加 剧 了 温 室 效 应 , 使 全 球 气 候 变 得 极 其 异 常 。 人类 对 资 源 的 利 用 , 使 得 能 源 危 机 加 剧 和 世 界 环 境 恶 化 , 新 能 源 的 发 展 和利 用 已 迫 在 眉 睫 。风 能 作 为 一 种 清 洁 的 可 再 生 能 源 具 有 良 好 的 发 展 前 景 , 既 可 以 缓 解能 源 危 机 又 可 以 改 善 生 态 环 境 , 受 到 了 世 界 各 国 的 广 泛 关 注 。 随 着 世 界风 电 装 机 容 量 的 快 速 增 加 和 风 力 发 电 的 不 断 完 善 , 在 今 后 , 风 力 发 电 必将 成 为 世 界 各 国 更 加 重 视 和 重 点 开 发 的 项 目 之 一 , 而 与 之 相 关 的 风 力 发电 技 术 以 及 风 力 发 电 系 统 中 的 电 压 、 功 率 、 短 路 故 障 等 一 系 列 问 题 的 研究 成 为 重 点 。1.2 国 内 外 研 究 现 状1.2.1 风 电 接 入 对 电 网 的 影 响在 电 力 系 统 中 的 风 力 发 电 面 临 大 型 风 电 场 并 网 技 术 的 限 制 , 风 力 发电 对 电 网 的 影 响 主 要 考 虑 有 功 功 率 、 无 功 功 率 、 电 压 、 系 统 稳 定 和 电 能2质 量 等 , 从 技 术 上 讲 , 它 通 过 以 下 方 式 影 响 : A.有 功 和 无 功风 电 是 一 种 间 歇 性 和 随 机 性 的 能 源 , 功 率 流 因 此 变 得 复 杂 化 。 很 多风 电 场 建 成 远 离 负 荷 中 心 以 捕 获 更 多 的 风 能 , 但 总 是 有 一 些 风 力 发 电 传输 的 障 碍 。 当 引 进 额 外 的 风 力 发 电 时 , 一 些 输 电 或 配 电 线 路 及 其 他 电 气设 备 可 能 过 载 , 所 以 要 保 证 互 连 传 输 或 配 电 线 路 不 过 载 。 有 功 和 无 功 功率 要 满 足 什 么 样 的 要 求 和 如 何 进 行 调 节 , 应 进 行 计 算 和 研 究 。B.电 压 调 节小 型 风 电 场 可 以 在 较 低 的 电 压 下 连 接 , 从 而 节 省 了 开 关 设 备 、 电 缆和 变 压 器 的 成 本 。 如 果 风 电 场 的 发 展 规 模 太 大 导 致 不 能 与 当 地 分 布 电 压连 接 , 进 而 不 能 满 足 较 高 的 电 压 传 输 网 络 的 需 要 。 当 故 障 发 生 后 , 如 果电 力 系 统 暂 态 失 稳 , 一 些 风 机 由 于 其 低 电 压 保 护 关 闭 , 然 后 风 电 场 输 出降 低 , 这 意 味 着 电 力 系 统 将 失 去 无 功 负 荷 。 随 着 风 力 发 电 在 电 力 系 统 中装 机 容 量 的 增 加 , 特 别 是 如 果 并 入 电 网 , 风 力 发 电 的 变 化 将 更 容 易 引 起电 压 变 化 。 因 此 , 需 要 对 电 压 实 时 监 测 , 保 证 其 在 规 定 范 围 内 。C.系 统 的 稳 定 性在 风 力 发 电 系 统 中 , 暂 态 稳 定 、 电 压 稳 定 和 频 率 稳 定 都 受 到 风 力 发电 一 体 化 的 影 响 。 不 仅 是 因 为 风 电 注 入 将 改 变 潮 流 分 布 , 线 路 传 输 功 率和 整 个 电 力 系 统 的 总 惯 量 , 也 因 为 风 力 发 电 机 与 传 统 的 同 步 机 无 论 是 在稳 态 或 瞬 态 状 态 时 相 比 所 表 现 出 的 不 同 。 当 风 电 系 统 发 生 大 扰 动 时 , 通常 是 切 断 风 电 场 和 电 网 之 间 的 连 接 以 避 免 出 现 更 严 重 的 问 题 , 这 相 当 于在 大 扰 动 后 激 发 新 的 发 电 机 扰 动 , 所 以 在 这 样 的 时 刻 暂 态 稳 定 性 是 非 常重 要 的 , 尤 其 是 当 电 网 与 大 型 风 电 场 结 合 。 基 于 双 馈 感 应 发 电 机 的 变 速恒 频 风 力 发 电 机 ( DFIG) 在 发 生 短 路 故 障 后 , 可 以 加 强 与 保 持 足 够 的 稳定 裕 度 , 提 高 系 统 的 稳 定 性 。 然 而 , 风 电 并 网 也 可 能 使 系 统 的 暂 态 稳 定性 变 差 。 因 此 , 不 同 的 电 力 系 统 暂 态 稳 定 性 应 分 别 进 行 分 析 。D.电 能 质 量本 科 生 毕 业 设 计 论 文3风 电 功 率 波 动 对 相 关 电 力 传 输 ( 交 流 或 直 流 ) 、 供 电 质 量 有 直 接 的影 响 。 大 的 电 压 波 动 可 能 导 致 电 压 变 化 以 及 闪 变 等 违 反 电 能 质 量 标 准 的行 为 。 在 连 续 的 运 行 和 切 换 操 作 时 , 风 力 发 电 引 起 的 电 压 波 动 和 闪 变 是风 力 发 电 对 电 网 电 能 质 量 不 利 影 响 的 主 要 因 素 。 对 变 速 恒 频 风 力 发 电 机 ,转 换 器 造 成 的 谐 波 问 题 也 应 考 虑 。1.2.2 风 电 提 供 的 短 路 电 流 对 电 网 的 影 响目 前 , 对 含 风 电 的 电 力 系 统 短 路 电 流 的 研 究 结 论 集 中 在 以 下 几 个 方面 : 风 力 发 电 机 一 般 为 绕 线 型 异 步 发 电 机 , 当 机 端 发 生 三 相 短 路 时 , 机端 电 压 变 为 0; 同 步 发 电 机 提 供 的 短 路 电 流 经 暂 态 分 量 衰 减 后 稳 定 ; 异步 发 电 机 衰 减 后 为 零 ; 双 馈 发 电 机 提 供 的 短 路 电 流 初 始 值 最 小 , 并 且 其衰 减 时 间 与 定 子 参 数 、 保 护 器 动 作 时 间 有 关 ; 在 研 究 异 步 风 力 发 电 机 提供 的 短 路 电 流 时 , 要 将 风 速 、 风 电 场 机 组 间 的 相 互 作 用 考 虑 进 去 ;不同 类
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年新材料研发六月项目方案
- 2026年水利工程六月施工方案
- 阑尾炎健康卡通教程-1
- 热转印行业就业前景
- AR技术健康宣教应用
- 恶心呕吐健康宣教内容
- 湖南省师大附中2025-2026学年高一下学期7月期末考试 政治答案
- 专题03 配方法的应用(举一反三)(试题版)
- 《溶液浓度专项突破|直击考试高频考点》
- 《小学英语一般疑问句|yesno回答与简略回答》
- 2026年遵义市汇川区事业编单位人员招聘考试参考试题及答案详解
- 2026年贵阳为明小升初考试试题及答案
- 急性非ST段抬高型心肌梗死
- 市委组织部选人用人专项检查主要问题及查核参考要点
- 2025年四川省泸州市江阳区小升初数学试卷(含解析)
- 软件开发规范与流程
- 输煤系统生产管理制度
- TCS-爬壁机器人施工规范
- 2026年山东省网络安全工程职称(网络安全技术研发与应用)核心备考题库(含典型题、重点题)
- 2025年《财务共享中心》知识考试题库及答案解析
- 美术教学年终总结报告
评论
0/150
提交评论